Outside Broadcasting di RRI

Indonesia adalah negara yang terdiri dari banyak pulau yang dipisahkan oleh lautan sehingga dapat disimpulkan bahwa wilayah Indonesia sangat luas sekali bahkan merupakan yang terluas di Asia Tenggara. Penggunaan satelit merupakan salah satu cara yang efektif dan tepat bagi Indonesia untuk memperoleh informasi.

RRI merupakan radio yang mampu menyiarkan suatu acara tertentu di daerah tertentu ke seluruh nusantara dengan teknologi satelit. Teknologi satelit digunakan oleh RRI untuk melakukan peliputan di luar studio yang bisa disebut juga outside broadcasting.

Outside broadcasting dapat dilaksanakan oleh RRI Cabang Utama Jakarta dengan keempat mobil penghubung satelit melalui satelit Palapa B-4. Selain pengiriman materi siaran, terdapat pula komunikasi full duplex antara mobil penghubung satelit dengan RRI Cabang Utama Jakarta untuk memudahkan koordinasi antara mobil penghubung satelit dengan RRI Cabang utama Jakarta.

Pada RRI Cabang Utama Jakarta terdapat beberapa konfigurasi sistem yang berguna agar RRI dapat mengudara secara efisien dan efektif. Secara garis besar, terdapat 3 jenis sistem yang dipergunakan oleh PERJAN RRI, yakni :

1. DVB (Digital Video Broadcasting)

Sistem ini digunakan untuk pengiriman materi penyiaran antar stasiun-stasiun RRI yang terdapat di Jakarta, Lhokseumawe, Tanjung Pinang, Pekanbaru, Jambi, Palembang, Bengkulu, Tanjung, Karang, Bandung, Semarang, Yogyakarta, Surabaya, Denpasar, Kupang, Purwokerto, Pontianak, Palang Karaya, Samarinda, Banjarmasin, Palu, Ujung Pandang, Gorontalo, Manado, Surakarta, Sumenep dan Padang.

2. SCPC (Single Carrier Per Channel) dengan Constream sebagai perusahaan perancang sistem.

 Sistem ini digunakan untuk pengiriman materi penyiaran antar stasiun-stasiun RRI yang terdapat di Jakarta, Banda Aceh, Bukit Tinggi, Sibolga, Cirebon, Madiun, Mataram, Ambon, Malang, Jember, Kendari, Jayapura, Biak, Fak Fak, Kaimana, Manokwari, Nabire, Sentani, Sarmi, Serui, Tanah Merah, Tembaga Pura, Teminabuan, Wamena, Sorong, Merauke dan Bintuni.

3. SCPC (Single Carrier Per Channel) dengan Siemens sebagai perusahaan perancang sistem.

Sistem ini khusus dipergunakan untuk melakukan outside broadcasting. Perangkat-perangkatnya terdapat di RRI Cabang Utama Jakarta dan 4 buah outside broadcasting van milik RRI.

Pada dasarnya outside broadcasting merupakan pengumpulan materi siaran di luar studio, hal ini dilakukan dengan mobil penghubung satelit atau disebut juga outside broadcasting van. Hasil yang diperoleh dari outside broadcasting kemudian disiarkan oleh RRI ke daerah-daerah di nusantara baik berupa siaran tunda maupun siaran langsung.

 1. Komponen Outside Broadcasting

Pada RRI Cabang Utama Jakarta terdapat MCR (Master Room Control) dan Hub. Pada MCR terdapat studio dan peralatan-peralatan lain yang berfungsi untuk menghasilkan suara sebagus mungkin. Sedangkan pada Hub yang terletak pada lantai teratas dari RRI Cabang Utama terdapat peralatan-peralatan yang digunakan untuk menerima dan mentransmisikan suara dari dan ke Outside Broadcasting van atau lebih dikenal dengan nama Mobil Penghubung Satelit. Sementara itu pada Mobil Penghubung Satelit juga terdapat peralatan-peralatan yang digunakan untuk mengirim dan menerima informasi dari dan ke Stasiun RRI Cabang Utama. Peralatan–peralatan ini tentunya terbentuk dalam suatu sistem yang mampu melakukan fungsi komunikasi satelit dengan baik dan benar.

Sebenarnya alat-alat yang terdapat di Hub RRI Cabang Utama dengan alat-alat yang terdapat di outside broadcasting van adalah sama., tapi tidak semua perangkat yang ada di RRI Cabang Utama tersedia pada outside broadcasting van. Hal ini disebabkan outside broadcasting van memiliki ruang yang kurang besar dan peranan outside broadcasting van tidak termasuk mengolah hasil siaran, maka perangkat yang terdapat di outside broadcasting van lebih diutamakan perangkat yang digunakan untuk up link ke satelit B-4 milik PT Telkom.

Peralatan-peralatan utama pendukung outside broadcasting yang terdapat di Hub RRI Cabang Utama Jakarta antara lain adalah Audio/Voice Codec AV 6496, Musicam Encoder Re 660, Musicam Decoder Re661, SM 2800, RSO-70DR, RSO-70UR, Up Converter SUC 60, Down Converter SDC 60, LNB (Low Noise Block), TRF (Transmit Reject Filter), Gregorian Antenna, SSPA (Solid State Power Amplifier), Satellite Analyzer danOMT (Orthomode Transducer) Polarisator. Sedangkan pada outside broadcasting van terdapat Audio/Voice Codec AV 6496, Musicam Encoder Re 660, SM 2800, RSO-70UR, Up Converter SUC 60, Down Converter SDC 60, LNB (Low Noise Block), TRF (Transmit Reject Filter), Offset Feed Antenna, SSPA (Solid State Power Amplifier), Satellite Analyzer danOMT (Orthomode Transducer) Polarisator.

1.1 Perangkat pada Stasiun Bumi RRI

Berikut penjelasan singkat mengenai peralatan-peralatan pada outside broadcasting :

a. SM 2800

SM 2800 adalah modem satelit dengan biaya rendah yang didesain setelah Fairchild mengeluarkan modem satelit seri SM 290/2900 yang diperuntukkan bagi dunia industri. Sama seperti SM 290/2900, SM 2800 menghubungkan hardware lain kepada IF (Intermediate Frequency) dengan frekuensi 70 MHz atau 140 MHz untuk mentransmisikan dan menerima data digital satelit pada komunikasi satelit. Modem satelit SM 2800 didesain untuk beroperasi pada konfigurasi alur SCPC (Single Carrier per Channel) pada satelit. Modem ini mengakomodasi pengiriman data antara 9,6 kbps hingga 512 kbps menggunakan ½ atau ¾ –rate encoding dan BPSK atau QPSK untuk modulasinya. Antar muka V.35 dan RS422 tersedia dan dapat diubah sesuai kebutuhan.

Encoding konvolusional koreksi kesalahan dan sekuensial decoding  menyebabkan nilai BER (Bit Error Rate) yang rendah. Kelebihan dari modem yang menggunakan sekuensial decoding adalah jaminan bahwa performa nyata tidak akan memiliki perbedaan lebih dari 1,1 dB untuk semua kombinasi pengacakan data, suhu, data rate dan code rate.

SM 2800 tersedia dalam konfigurasi full duplex (mentransmisikan dan menerima) maupun simpleks (hanya menerima). Dalam hal ini, modem satelit SM 2800 dengan konfigurasi full duplex dipergunakan oleh RRI Cabang Utama Jakarta dan 4 mobil penghubung satelit yang tersebar di nusantara karena modem satelit akan dipergunakan untuk proses uplink dan down link.

Modem SM 2800 memiliki dua tipe antar muka utama, yakni data dan RF. Antar muka data adalah dua arah jalur komunikasi data yang berhubungan dengan peralatan pengolahan data milik pengguna. Antarmuka RF menyediakan dua arah komunikasi dengan satelit melalui proses uplink dan downlink.

Transmisi data diterapkan ke papan modulator SM 2800 melalui M & C board dan antar muka data yang dapat diubah. Di modulator, data diacak, dikodekan untuk koreksi kesalahan dan kemudian dikenakan dengan carrier berfrekuensi 70 MHz atau 140 MHz menggunakan modulasi BPSK atau QPSK. Carrier yang sudah memodulasi dikuatkan, dilewatkan ke BPF (Band Pass Filter) dan disalurkan ke konektor output RF. RF yang masuk ke SM 2800 melalui konektor input RF pada demodulator board. Demodulator memisahkan data dari carrier, melakukan proses decoding dan melakukan proses descramble kepada data.

Bagian modulator dari SM 2800 menggunakan data dan clock output dari M & C board untuk menghasilkan sinyal yang telah dimodulasi secara BPSK atau QPSK dengan IF carrier setelah proses encoding. Frekuensi carrier SM 2800 dapat diset dengan kisaran  antara 52 MHz hingga 88 MHz atau antara 104 MHz hingga 176 MHz. Sebuah filter menghilangkan komponen RF (Radio Frequency) yang masih tersisa. Pada modulator board terdapat :

  1. Encoder FEC untuk menerima data dan clock dari M & C board, selain itu berfungsi untuk menyediakan output yang secara konvolusional telah dikodekan kepada modulator.
  2. V.35 scrambler
  3. Modulator BPSK/QPSK
  4. Pensintesis frekuensi 55 MHz sampai 88 MHz atau 104 MHz hingga 176 MHz untuk menghasilkan pengaturan yang terseleksi setiap 2,5 KHz.
  5. Sirkuit Power level.
  6. Encoder Differensial

Bagian demodulator menerima input dalam bentuk IF (Intemediate Frequency) dengan rentangan antara 52 MHz hingga 88 MHz atau 104 MHz hingga 176 MHz dan melaksanakan proses demodulasi BPSK/QPSK pada frekuensi tertentu yang telah ditentukan oleh pensintesis frekuensi. Keluaran dari demodulator. disalurkan ke masukan decoder dimana data dipulihkan. Pada demodulator board terdapat :

  1. Pensintesis frekuensi 96 MHz hingga 134 MHz atau 188 hingga 220 MHz.
  2. 2-stage IF
  3. Costas loop demodulator
  4. Symbol clock recovery
  5. Decoder Viterbi yang menerima keluaran dari demodulator, dan menyalurkan data dan clock ke M & C board. Decoder ini melakukan decoding sekuensial dan proses pengacakanV.35 (CCITT) atau V.35 (IESS 308) sebelum diaplikasikan ke keluaran yang menuju ke M& C board.

Bagian M & C board menyediakan pilihan clock yang dapat diubah-ubah oleh pengguna. Pilihan ini berguna untuk mengkontrol sumber clock modulator merupakan sumber clock bagi antar muka data.

Pada M & C board terdapat sebuah microprocessor yang memberikan semua fungsi monitor dan kontrol bagi modem. Suatu remote host interface seperti handheld terminal interface disediakan untuk melengkapi mengendalikan parameter dan pilihan dari modem SM 2800. Dua buah program kendali juga disediakan dalam bentuk floppy disk yang dapat diakses dengan computer pribadi yang compatible.

b. SUC 60

SUC 60 adalah suatu pensintesis C-band trafik up converter yang canggih dan didisain untuk aplikasi-aplikasi yang membutuhkan cakupan frekuensi yang lebar sekali. SUC 60 mampu mengkombinasikan kestabilan frekuensi tinggi, noise yang kecil dan  group delay distortion yang relatif kecil.

Up converter ini melingkupi band frekuensi antara 5,925 GHz hingga 6,425 GHz dengan jeda setiap 100 kHz, 10 kHz atau 1 kHz, semuanya tergantung dari kebutuhan sistem. Masukan dari alat ini adalah pada 70 MHz dengan bandwidth sebesar 40 MHz atau 140 MHz atau 80 MHz. Gain pengkonversian adalah sebesar 15 dB dengan penyesuaian lebih kecil dari kurang lebih 15 dB.

Up converter ini dapat dikonfigurasikan bersama dengan BUC (Block Up Converter) yang mengkonversi L-Band ke C-Band. Pada kasus ini, pengkonversi L-Band ke C-Band dipasang di luar unit up converter yaitu di dekat power amplifier.

Frekuensi kerja dapat dipilih melalui saklar pada panel depan atau dapat pula melalui suatu pengendali jarak jauh. Seleksi frekuensi dapat tercapai melalui Local Oscillator (LO) dengan besar kenaikan dan penurunan nilai frekuensi tengah setiap 100 kHz (standard), namun dapat pula diatur sehingga kenikan dan penurunan nilai frekuensi setiap 10 kHz atau 1kHz. Gain dari up converter adalah 15 dB dan dapat disesuaikan maksimal kurang lebih 15 dB melalui potensiometer pada panel depan atau dapat pula melalui suatu pengendali jarak jauh dengan kenaikan dan penurunan setiap 0,1 dB.

SUC 60 merupakan desain triple up conversion dimana tingkat ketiga adalah suatu L ke C-Band Block Up Converter (BUC) menggunakan sebuah fixed frequency oscillator (LO) pada 4975 GHz. Frekuensi input adalah berkisar antara 950 MHz hingga 1450 MHz dan keluarannya berfrekuensi antara 5925 GHz hingga 6425 GHz yang sudah termasuk kategori C-Band. Sementara itu, pengkonversian dari IF ke L-Band (70MHz atau 140 MHz ke 950 MHz – 1450 MHz) dicapai melalui 2 tingkat proses up conversion. LO yang pertama adalah pada 1720 MHz sedangkan LO yang kedua adalah mengkonversi dan melingkupi 2600 MHz hingga 3100 MHz.

c. SDC 60

SDC 60 adalah suatu pensintesis C-band trafik down converter yang canggih dan didisain untuk aplikasi-aplikasi yang membutuhkan cakupan frekuensi yang lebar sekali. SDC 60 mampu mengkombinasikan kestabilan frekuensi tinggi, noise yang kecil dan  group delay distortion yang relatif kecil.

Down converter ini melingkupi band frekuensi antara 3,625 GHz hingga 4,2 GHz untuk versi standar, melingkup band frekuensi antara 3,4 GHz hingga 4,2 GHz untuk versi tambahan, semuanya tergantung dari kebutuhan sistem. Keluaran dari alat ini adalah pada 70 MHz dan bandwidth keluaran ialah 40 MHz atau 140 MHz atau 80 MHz. Gain pengkonversian adalah sebesar 50 dB dengan penyesuaian lebih kecil dari kurang lebih 10 dB.

Down converter ini dapat dikonfigurasikan bersama dengan remote mounted LNB (Low Noise Block Converter) atau BDC (Block Down Converter) yang mampu mengkonversi masukan dari C-Band ke L-Band. Pada kasus ini, pegkonversi C-Band menjadi L-Band terpasang di dekat antena, lebih tepat lagi berada tepat di port OMT (Ortho Mode Transducer) dari LNB (Low Noise Block). Dapat dikatakan bahwa pada LNB terdapat LNA (Low Noise Amplifier) dan BDC.

d. RSO-70DR

RSO-70DR adalah unit pensaklaran titik ke titik yang digunakan pada rantai saluran down converter yang melimpah. Alat ini bekerja pada berbagai frekuensi, dari S-Band, C-Band, X-Band, Ku-Bandsampai IF. RSO-70DR ini didisain untuk digunakan dengan sepasang down converter.

RSO-70DR dapat digunakan secara manual atau otomatis. Ketika alat ini digunakan dalam mode manual maka pengguna memilih secara manual down converter mana yang akan digunakan. Ketika alat ini digunakan dalam mode otomatis, pensaklaran akan terjadi jika salah satu down converter masih melakukan aktifitas padahal ada sinyal lain yang harus diproses, dengan demikian sinyal tersebut akan disalurkan ke down converter yang tidak melakukan aktifitas apa-apa.

Pada konfigurasi sistem SIEMENS SCPC, RSO-70DR dapat berfungsi dengan baik walaupun LNB terletak jauh dari SDC 60 dan RSO-70. Hal ini dapat terjadi dengan campur tangan operator atau secara otomatis dikontrol oleh internal logic down converter dan alarm LNB.

e. AV 6496

AV 6496 adalah voice/data codec yang dapat mentransmisikan suara/FAX berkualitas tinggi melalui suatu jalur komunikasi digital yang melalui satelit. Jalur komposit dapat digunakan dalam mode sinkron dan mode asinkron dengan kecepatan sampai 64 kbps.

Kanal suara/FAX menggunakan algoritma CELP (Codebook Excited Linear Predictive) dengan kecepatan sampai 9600 bps. Alat ini juga mampu menerima suplay dengan antar muka V.11/RS499, V.24/RS232 atau V.35 .

f. RSO-70UR

RSO-70UR adalah unit pensaklaran titik ke titik yang digunakan pada rantai saluran up converter yang melimpah. Alat ini bekerja pada berbagai frekuensi, dari S-Band, C-Band, X-Band, Ku-Band sampai IF. RSO-70UR ini didisain untuk digunakan dengan sepasang up converter.

RSO-70DR dapat digunakan secara manual atau otomatis. Ketika alat ini digunakan dalam mode manual maka pengguna memilih secara manual up converter  mana yang akan digunakan. Ketika alat ini digunakan dalam mode otomatis, pensaklaran akan terjadi jika salah satu up converter masih melakukan aktifitas padahal ada sinyal lain yang harus diproses, dengan demikian sinyal tersebut akan disalurkan ke up converter yang tidak melakukan aktifitas apa-apa.

g. Re 660 dan Re 661

Pada Re 660 terjadi proses pengkonversian sinyal analog yang masuk menjadi sinyal digital berfrekuensi rendah, sedangkan Re 661 mengkonversi sinyal digital yang masuk menjadi sinyal analog. Kedua alat ini didesain untuk bekerja pada komunikasi satelit yang menggunakan SCPC.

h. SSPA (Solid State Power Amplifier)

Solid State Power Amplifier berfungsi sebagai penguat sinyal RF yang akan dipancarkan ke satelit agar diperoleh penguatan sinyal yang baik mengingat jarak bumi ke satelit yang sangat jauh (36.000 km), tetapi juga level penguatan daya  tersebut tidak melampaui batas yang telah ditentukan di stasiun bumi yang bersangkutan, karena daya pancar yang terlalu besar akan dapat mengganggu stasiun bumi lain. Sinyal RF dari perangkat sebelumnya sangatlah kecil dan harus diperkuat terlebih dahulu untuk kemudian dipropagasikan ke satelit.

i. Offset Feed

Antena ini memiliki feeder yang berada di ujung reflektor. Sistem Off Set Feed sebenarnya berawal pada Prime Focus juga, tapi di sini efisiensinya sedikit lebih baik karena blocking berkurang. Selain itu antenna ini relatif lebih ringan dan praktis untuk digelar, misalnya untuk antena stasiun bumi fly-away. Hal yang membuatnya populer adalah karena pengaturan dan penyesuaian isolasi cross-pol jauh lebih mudah dibandingkan dengan antena prime focus feed. Berkenaan dengan desain adalah pada feed support yang harus memiliki kekokohan tertentu, maka ukuran diameter yang dibuat umumnya ialah 1,5 meter sampai 3,8 meter. Karena dimensinya yang kecil, maka antena jenis ini digunakan pada outside broadcasting van

j. Antena Gregorian

Antena ini mmempunyai bentuk hampir sama dengan antena casseigrain, tetapi memiliki pola pantulan yang berbeda. Umumnya sistem antena jenis ini dimanfaatkan untuk antena berukuran 4,6 meter atau lebih. Jika ukuran main reflector lebih kecil dari 4,6 meter, sub-reflector akan mulai memblokir sinyal dan menyebabkan pelemahan, dengan demikian gain berkurang, maka efisiensi menurun.   Kelebihan dari antena ini antara lain adalah aman dan relatif mudah dalam pengaturan isolasi cross-pol untuk memperoleh hasil yang maksimal. Kelebihan-kelebihan di ataslah yang  menyebabkan antena jenis ini dipergunakan pada RRI Cabang Utama Jakarta untuk melakukan outside broadcasting.

2. Satelit B-4

Satelit Komunikasi Domestik yang pada 2003 ini masih mengorbit di atas khatulistiwa nusantara tercinta adalah Palapa seri B. Sebenarnya di atas sana masih terorbit banyak lagi satelit komunikasi lainnya yang dioperasikan negara lain seperti Gonzont milik Rusia, AsiaSat milik Hongkong, JapanSat milik Jepang, AusSat milik Australia dan lain-lain.

Satelit Palapa B-4 yang dipergunakan oleh RRI diluncurkan pada 13 Mei 1992 dengan expected end of life  8 tahun. Satelit ini.memiliki longitude 12,450E dan latitude 55,710N.

Tabel 1. Tetapan frekuensi untuk Fixed Satellite Services

Downlink Frequency (GHz)

Uplink Frequency

(GHz)

Frequency Band Designation

2,535 – 2,655

5,925 – 6,055

S

3,400 – 3,700

5,725 – 5,925

C

3,700 – 4,200

5,925 – 6,425

C

4,500 – 4,800

6,425 – 7,075

C

7,200 – 7,750

7,900 – 8,400

X

10,70 – 10,95

12,75 – 13,25

Ku

10,95 – 11,20

14,00 – 14,50

Ku

11,20 – 11,45

14,00 – 14,50

Ku

11,70 – 12,30

14,00 – 14,50

Ku

11,70 – 12,20

14,00 – 14,50

Ku

12,50 – 12,75

14,00 – 14,25

Ku

12,75 – 12,35

14,00 – 14,25

Ku

18,30 – 21.20

27,00 – 30,00

Ka

21,20 – 22,20

30,00 – 31,00

Ka

Tabel 2. Tetapan frekuensi untuk Broadcast Satellite Service

Downlink Frequency

(GHz)

Uplink Frequency

(GHz)

Frequency Band Designation

2,540 – 2,655

5,920 – 6,040

L

2,655 – 2,635

5,855 – 5,935

L

2,535 – 2,655

5,925 – 6,055

S

11,70 – 12,50

17,30 – 18,10

Ku

12,20 – 12,75

17,30 – 17,80

Ku

Tabel 3. Tetapan frekuensi untuk Mobile Satellite Service

Downlink Frequency

(GHz)

Uplink Frequency

(GHz)

Frequency Band Designation

1,545 – 1,559

13,0 – 13,15

L

1,6465 – 1,6605

13,20 – 13,25

L

1,530 – 1,544

6,41 – 6,441

L

1,6265 – 1,6455

6,41 – 6,441

L

Tabel 1, 2 dan 3 adalah tetapan-tetapan internasional alokasi frekuensi untuk satelit komunikasi. Jadi, besarnya range frekuensi untuk uplink dan downlink suatu satelit komunikasi sudah ditabelkan. Pada tabel tersebut terdapat beberapa pilihan kombinasi range frekuensi dan frequency band designation. Dalam hal ini satelit Palapa B-4 merupakan FSS (Fixed Satellite Services) dengan frequency band designation C band yang memiliki frekuensi uplink 3,7 GHz sampai 4,2 GHz dan frekuensi downlink 5,925 GHz sampai 6,425 GHz sebagaimana terlihat pada tabel 1.

Tabel 4. Perbandingan Sistem Satelit Domestik Indonesia.

Nama

Palapa-A

Palapa-B

Palapa-C

Telkom-1

Type HS-333 HS-376 HS-601 LM-A2100
Kapasitas 12 Transponder 24 Transponder 34 Transponder 36 Transponder
EIRP 30 dBW 33 dBW 37 dBW 38 dBW
G/T 1 dBK 1 dBK 1 dBK 1 dBK
Reliability 0.7 0.7 0.75 0.8
Life Time 7 Tahun 9 Tahun 12 Tahun 15 tahun
Peluncur Delta 2914 Space Shuttle Ariane-4 Ariane-5

Berdasarkan tabel 4 terlihat bahwa satelit Palapa-B memang tidak seunggul Palapa-C ataupun Telkom-1. Meski demikian, PalapaB sampai sekarang ini masih dipergunakan oleh beberapa perusahaan termasuk RRI.

Pada sistem penyiaran RRI, satelit yang dipergunakan adalah satelit Palapa B-4 milik PT Telkom, jadi masalah pengaturan transponder, frekuensi sampai pengontrolan orbit satelit diwenangkan kepada PT Telkom sebagai pemilik. Dalam hal ini, RRI menyewa satu per delapan dari eksponder 9V satelit Palapa B-4, hal ini dilakukan karena RRI hanya mentransmisikan data berupa suara sehingga tidak memerlukan bandwidth yang besar. Hanya dengan satu per delapan eksponder, RRI mampu menyiarkan siarannya ke penjuru nusantara baik berupa siaran langsung maupun siaran tunda dari cabang-cabang RRI yang tersebar dipenjuru nusantara.

Tabel 5. Spesifikasi Teknis Satelit

Satellite Name

Palapa B4

Telkom-1

Current/Expected Orbital Location

118°E

108°E

Stabilization

Spin-Axis

Three-Axis

Expected end of life/life time payload

2004

15 years

Number of transponder

24

36

Polarization

Orthogonal Linear

Orthogonal Linear

Characteristic at Boresight:

– G/T (dB/°K) on PAD 0 dB

0

0

– SFD (dBW/m2)

-95

-98

– EIRP (dBW)

36

39 for Std C band

41 for Ext C band

Manufacture

Hughes Aircraft Co.

Locheed Martin

Type

HS 376

A21000A

Frequency Plan

– Standard C Band
Uplink

5926 – 6425 Mhz

5926 – 6425 Mhz

Downlink

3700 – 4200 Mhz

3700 – 4200 Mhz

– Extended C Band
Uplink

6445 – 6705 Mhz

Downlink

3400 – 3660 Mhz

Berdasarkan tabel 5, patut diakui bahwa Telkom-1 memang lebih unggul ketimbang Palapa B-4. Dari tabel terlihat pula bahwa expected end of life B-4 adalah tahun 2004 sehingga dapat dikatakan bahwa satelit B-4 sudah tidak dapat digunakan lagi pada 2004 sehingga para pengguna satelit tersebut harus melakukan relokasi ke satelit-satelit lain sebelum akhir 2004. Expected end of life ini sudah diperhitungkan oleh Hughes Aircraft Co. sebagai pembuat satelit B-4.

Pada 2003 RRI masih menggunakan satelit PALAPA B-4 untuk outside broadcasting. Namun karena masalah usia, B-4 akan dipensiunkan sehingga RRI merencanakan relokasi ke satelit Telkom-1 transponder 6H. Saat penulis berkunjung ke RRI Cabang Utama, outside broadcasting masih bekerja dengan satelit B-4 sehingga pada pembahasan ini masih menggunakan satelit B-4.

2.1 Transponder

Semua frequency center pada gambar deretan transponder di atas adalah frekuensi down link dari satelit, berarti yang akan diterima oleh stasiun bumi, dengan kata lain frekuensi Tx dari satelit B-4 dengan range 3700 MHz sampai 4200 MHz. Berdasarkan gambar di atas, transmit dari transponder-transponder satelit memiliki dua daerah kerja, yakni 12 transponder dengan polarisasi horizontal dan 12 transponder dengan polarisasi vertikal.

Tentunya semua antena penerima di stasiun bumi harus mengatur polarisasi feed horn sedemikian rupa sehingga bersesuaian dengan deretan transponder yang dikehendaki atau yang memang dialokasikan. Sebagai contoh adalah untuk stasiun-stasiun penerima siar-ulang TVRI menggunakan eksponder 8H dari satelit, karena itulah selain arahan atau pointing antena haruslah pada satelit, polarisasi feed horn harus juga diatur setepat-tepatnya pada horizontal. Contoh lain untuk penggunaan transponder vertikal adalah ABRI yang menggunakan transponder 2V dari satelit, polarisasi OMT (Ortho Mode Transducer) Feed haruslah diatur seakurat mungkin agar satelit hanya menerima sinyal masukan yang vertikal.

Suatu repeater pada sistem terestrial tidak akan mentransmisikan sinyal bila tidak menerima sinyal, demikian pula halnya dengan transponder satelit. Jadi harus ada yang di”uplink” dari stasiun bumi ditambah dengan arah yang sangat tepat sehingga tidak meleset dan mengganggu eksponder lain, setelah itu barulah eksponder yang bersangkutan mampu men”down link” sinyal kembali ke bumi. Sebelum di”down link”, sinyal dikuatkan dahulu dengan mencampur sinyal yang masuk dengan sinyal yang berasal dari  local oscillator satelit sehingga selisih antara frekuensi sinyal up link dan sinyal down link adalah 2225 MHz. Besar frekuensi sinyal up link merupakan hasil penambahan dari frekuensi sinyal down link dan 2225 MHz. Penambahan 2225 MHz ini sudah merupakan ketentuan internasional untuk satelit komunikasi tipe B.

2.2 Frekuensi Re-Use

Satelit komunikasi B-4 memiliki 24 transponder, masing-masing dengan lebar pita 36 MHz. Dengan teknologi frequency re-use serta pengaturan polarisasi, maka bandwidth operasional yang diperlukan hanya 500 MHz saja untuk satu arah polarisasi pada transponder.

Arah Rx ke stasiun bumi dari satelit atau biasa disebut down link ditetapkan dari 3700 MHz sampai dengan 4200 MHz, sedangkan Tx dari stasiun bumi ke arah satelit ditetapkan berbeda 2225 MHz. Dengan demikian frekuensi up link harus beroperasi diantara 5925 MHz sampai dengan 6425 MHz.

Pada satu deretan polarisasi yang sama terdapat 12 transponder yang masing-masing frekuensi tengahnya berjarak 40 MHz disebut juga 40 MHz spacing. Antara transponder terdapat tenggang sebesar 4 MHz sebagai guard band, dengan demikian setiap transponder memiliki bandwidth sebesar 36 MHz. Seperti terlihat pada gambar di atas, frekuensi tengah dari transponder horizontal merupakan bagian tengah dari guard band yang membatasi antar transponder vertikal yang letaknya bersebelahan, sedangkan frekuensi tengah dari transponder vertikal merupakan bagian tengah dari guard band yang membatasi antara transponder horizontal yang satu dengan transponder horizontal lain yang letaknya bersebelahan. Dapat disimpulkan bahwa pada bagian-bagian tertentu, ada frekuensi yang digunakan oleh transponder vertikal dan transponder horizontal secara bersama-sama, inilah yang disebut frequency re-use. Dengan adanya frequency re-use ini, pengarahan polarisasi dari antena stasiun bumi yang dilaksanakan oleh OMT Polarisator harus setelit mungkin sehingga sinyal transmit dari RRI tidak mengganggu pengguna transponder lain yang memiliki polarisasi yang berbeda.

3. Proses Outside Broadcasting

Ketika terjadi suatu peristiwa tertentu di luar studio RRI, mobil penghubung satelit dikirim ke lokasi tempat acara yang akan diliput berlangsung. Mobil penghubung satelit  kemudian mengirimkan informasi yang diperoleh ke RRI Cabang Utama dengan melalui satelit. Informasi tersebut diterima Hub yang kemudian dikirimkan ke MCR untuk seterusnya dikirimkan ke pemancar atau stasiun RRI di daerah lain. Informasi ini  juga dikirimkan kembali dari MCR ke Hub untuk kemudian dikirimkan kembali ke mobil penghubung satelit melalui satelit. Hal ini bertujuan agar mobil penghubung satelit juga dapat memonitor sinyal dari siaran langsung yang mereka liput.

Antara mobil penghubung satelit dan RRI Cabang Utama Jakarta perlu adanya komunikasi sehingga koordinasi antara kedua tempat tersebut dapat berjalan lancar. Komunikasi antara mobil penghubung satelit dan RRI Cabang Utama Jakarta dilakukan melalui satelit dan peralatannya tergabung dalam sistem yang sama dengan sistem pengiriman dan penerimaan informasi antara mobil penghubung satelit dengan RRI Cabang Utama di Jl. Medan Merdeka Barat No 4-5 Jakarta Pusat.

Sinyal informasi baik dari Hub maupun Mobil Penghubung Satelit akan diproses di dalam satelit Palapa B-4 untuk kemudian dikirimkan lagi ke sasaran yang dituju. Sasaran yang dituju tersebut harus berada di dalam jangkauan satelit Palapa B-4 agar komunikasi dapat berjalan sesuai tujuan yang diinginkan.

Seperti telah dijelaskan sebelumnya bahwa RRI menyewa 1/8 dari transponder 9 V yang telah dibagi menjadi 19 carrier Untuk itu antena harus dapat menembakkan sinyal ke frekuensi tengah dari transponder 9V adalah 6285 MHz. karena transponder ini berada pada posisi 9 vertikal, padahal satelit memiliki transponder 12 vertikal dan 12 horizontal, maka sinyal ini harus tepat mengenai frekuensi center 6285 MHz, jika tidak maka akan mengganggu pengguna lain. Oleh karena itu antena harus diset OMT polarisator pada keadaan terpolarisasi vertikal.

Tabel 6. up-link ke 9V B4

Jenis

Data rate

(kbps)

Bandwidth

C-Band Carrier (MHz)

IF Freq

(MHz)

Up-link mobile 1

137,6

200

6277,560

62,56

Up-link mobile 2

137,6

200

6277,760

62,76

Up-link mobile 3

137,6

200

6278,390

63,39

Up-link mobile 4

137,6

200

6278,590

63,59

Up-link Telp mobile 1

73,6

100

6277,9125

62,9125

Up-link Telp mobile 2

73,6

100

6278,02

63,02

Up-link Telp mobile 3

73,6

100

6276,13

63,13

Up-link Telp mobile 4

73,6

100

6276,2375

63,2375

Sebagaimana seperti terlihat pada tabel 6, setiap mobil penghubung satelit memiliki frekuensi tengah up link masing-masing pada transponder 9V B-4. Sinyal yang disalurkan antara mobil penghubung satelit dengan RRI Cabang Utama Jakarta ada dua, yakni materi siaran dan sinyal percakapan antar telephone intercom. Setiap telephone intercom memiliki frekuensi tengah yang berbeda sehingga sinyal dapat sampai ke tuuan masing-masing. Dapat pula terlihat bahwa bandwidth sinyal dari telephone intercom lebih kecil dari materi informasi, hal ini dikarenakan materi informasi memiliki kualitas yang lebih baik dengan range frekuensi yang lebih lebar sehingga agar semua kegiatan baik percakapan antar telephone intercom maupun penyaluran materi siaran dapat dilaksanakan bersama-sama tanpa delay.

 3.1 Pengiriman Informasi oleh Mobil Penghubung Satelit

Mobil penghubung satelit adalah termasuk stasiun bumi bergerak yang digunakan untuk siaran-siaran langsung di luar studio RRI seperti PON, unjuk rasa, pengadilan KKN dan sebagainya. Mobil penghubung satelit ini akan mentransmisikan informasi ke satelit untuk kemudian ditransmisikan lagi oleh satelit ke stasiun bumi milik RRI.

Proses pengiriman informasi oleh mobil penghubung satelit adalah sebagai berikut:

  1. Sesuai penjelasan sebelumnya, pada dasarnya terdapat 2 jenis informasi audio yang ditransmisikan oleh mobil penghubung satelit  ke stasiun RRI Jakarta, yaitu:
    1. Suara dari intercom telephone yang memungkinkan mobil penghubung satelit berkomunikasi secara full duplex dengan Hub di Stasiun RRI Jakarta. Sinyal suara yang akan ditansmisikan dari intercom telephone dilewatkan ke voice/audio codec AV 6496 yang akan menghasilkan sinyal suara digital. Sebenarnya secara garis besar fungsi AV 6496 mirip dengan Re 660, hanya saja Re 660 hanya mengkonversi sinyal analog menjadi digital dan mampu melakukan hal tersebut untuk sinyal suara dan musik berkualitas CD yang frekuensinya lebih besar dari frekuensi suara saja, sedangkan AV 6496 mampu mengkonversi sinyal analog menjadi digital dan sebaliknya tapi frekuensi sinyal yang dikonversi terbatas sehingga hasilnya tidak sebagus Re 660.
    2. Sinyal audio analog yang berasal dari mic, sinyal ini disalurkan ke musicam encoder Re 660 dengan audio communication field sehingga mic dapat dibawa keluar dari mobil penghubung satelit dengan lebih bebas. Sebenarnya secara fisik audio communication field adalah seperangkat gulungan kabel yang tersedia pada mobil penghubung satelit. Input dari Re 660 adalah gelombang audio analog mentah, sedangkan keluarannya sudah berupa sinyal digital. Re 660 mengkonversi sinyal analog yang masuk menjadi sinyal digital berfrekuensi rendah yang termasuk dalam RF (Radio Frequency) Band. Pada siaran langsung terkadang terdapat suara manusia bercampur musik yang frekuensinya lebih tinggi daripada suara saja. Re 660 digunakan untuk mengkonversi sinyal dari mic sebab Re 660 mampu mengkonversi sinyal analog dengan range frekuensi yang cukup lebar. Sinyal yang masuk ke mic akan disiarkan kepada para pendengar sehingga suara yang dihasilkan harus jelas dan bagus  baik musik maupun suara.
  1. Sinyal yang telah diolah oleh Re 660 dan AV 6496 sudah dalam digital tapi masih berfrekuensi rendah, maka keluaran dari Re 660 dan AV 6496 disalurkan ke satellite modem SM 2800 untuk dikonversi menjadi sinyal dalam kawasan IF (Intermediate Frequency) Band. Pada satellite modem SM 2800, sinyal masukan dicampurkan dengan sinyal berfrekuensi 70 MHz sehingga keluaran dari satellite modem sekitar 70 MHz yang sudah termasuk IF Band.
  2. Sinyal yang ditransmisikan kemudian disalurkan ke Up Coverter, di sini sinyal yang masuk  masih berupa sinyal digital berfrekuensi menengah. Pada up converter terjadi pengkonversian sinyal IF band ke sinyal L band, kemudian keluaran dari up converter sinyal disalurkan ke BUC (Block Up Converter) yang akan mengkonversi sinyal L Band menjadi C Band, keluaran dari BUC ini berfrekuensi cukup tinggi untuk di salurkan ke satelit tanpa dipantulkan atmosfer. Up converter dan BUC secara fisik terletak pada satu alat yang sama, yakni SUC 60. Pada  SUC 60, ditentukan frekuensi carrier dari kanal transponder pada satelit yang akan digunakan, dalam hal ini RRI menggunakan satu per delapan transponder 9 vertikal dari satelit Palapa B-4 yang berfrekuensi carrier sebesar 6285 MHz untuk up link sehingga pada up converter tersebut diset frekuensi carrier sasaran sebesar 6285000000 Hz.
  3. Keluaran dari SUC 60 disalurkan ke power splitter, di sini terjadi percabangan dimana 1 saluran menjadi 2 saluran, setiap 1 saluran terdapat 1 SSPA (Solid State Power Amplifier). Saluran yang dipilih untuk menyalurkan sinyal adalah saluran yang sedang idle atau kosong. Pada bagian ujung dari percabangan tersebut terdapat redund relay dan dummy load. Redund relay berfungsi mensaklarkan sinyal mana yang dteruskan ke OMT polarisator dan sinyal mana yang akan disalurkan ke dummy load. Jika saluran ke OMT polarisator penuh, maka sinyal selanjutnya yang masuk akan ditampung sementara di dummy load untuk selanjutnya disalurkan ke OMT polarisator setelah saluran ke OMT polarisator kosong. Seperti pada stasiun RRI Cabang Utama Jakarta, sebenarnya percabangan ini diatur oleh RSO 70UR. Jadi, secara fisik split dan redund relay berada di dalam RSO 70UR yang berfungsi untuk mengatur saluran yang akan digunakan untuk melewatkan sinyal informasi.
  4. Sinyal keluaran dari SUC 60 memang sudah berfrekuensi tinggi tapi dayanya rendah sekali bahkan sampai minus dB. Dengan daya sekecil ini, sinyal tidak akan mampu ditransmisikan walaupun sudah memiliki frekuensi yang besar sekali. Untuk menaikkan nilai daya dari sinyal tersebut, sinyal dilewatkan ke SSPA. Di sini, daya dari sinyal dikuatkan sehingga sinyal mampu melewati antena kemudian dipancarkan ke satelit tanpa adanya informasi yang hilang.
  5.  Setelah melalui SSPA dan redund delay, sinyal dilewatkan ke OMT (Ortho Mode TransducerPolarisator kemudian ke antena  untuk dipancarkan ke satelit PALAPA B-4. OMT Polarisator mengatur polarisasi yang keluar dari horn antena sehingga sinyal yang ditansmisikan dapat sampai tepat ke sasaran, yakni transponder 9 vertikal satelit Palapa B-4. Karena antena yang dipergunakan adalah antena jenis prime focus feed, maka sinyal yang keluar dari horn antena akan dipantulkan oleh reflector (parabola) antena ke arah satelit.

            Dengan demikian, sinyal yang berasal dari mobil penghubung satelit dapat sampai di transponder 9 vertikal satelit untuk selanjutnya dikuatkan dan dikirimkan oleh satelit ke antena RRI Cabang Utama Jakarta.

3.2 Penerimaan Informasi pada Stasiun RRI Jakarta

Sinyal informasi yang berasal dari mobil penghubung satelit dipancarkan oleh satelit ke antena stasiun RRI Cabang Utama Jakarta untuk kemudian disebarluaskan ke daerah-daerah tertentu.

Proses penerimaan informasi pada stasiun RRI Jakarta adalah sebagai berikut:

  1. Sinyal yang masuk dari satelit ke antena RRI Cabang Utama Jakarta berupa sinyal C band yang berfrekuensi sekitar 4 GHz, pada proses selanjutnya frekuensi yang besar ini akan dikonversi menjadi frekuensi yang lebih kecil nilainya.
  2. Sinyal dari antena kemudian melewati OMT polarisator. OMT Polarisator berfungsi untuk mengatur agar antena menerima sinyal yang polarisasinya vertikal.
  3. Setelah melewati OMT polarisator, sinyal ini disalurkan ke TRF (Transmit Reject Filter) yakni alat yang berfungsi untuk menjaga agar sinyal transmit tidak masuk ke LNB ataupun SDC 60. Hal ini dimaksudkan agar LNB dan SDC 60 tidak rusak, LNB merupakan alat yang sensitif sehingga sinyal yang masuk harus difilter terlebih dahulu.
  4. Setelah melalui TRF, sinyal melalui split yakni percabangan yang memisahkan antara saluran utama dengan saluran cadangan. Pada saluran utama terdapat main LNB dan main SDC 60, sedangkan pada saluran cadangan terdapat standby LNB dan standby SDC 60. Jika main LNB dan atau main SDC 60 tidak ada yang rusak, maka sinyal akan dilewatkan ke saluran utama. Jika antara kedua alat yang ada di saluran utama ada yang rusak, maka sinyal dilewatkan ke saluran cadangan. Pada sisi ujung dari percabangan terdapat switch, switch ini akan memutuskan hubungan dengan saluran yang tidak digunakan sehingga saluran yang akan digunakan dilewati oleh sinyal. Sebenarnya percabangan ini diatur oleh RSO 70DR. Jadi, secara fisik split dan switch berada di dalam RSO 70DR yang berfungsi untuk mengatur saluran mana yang akan digunakan untuk melewatkan sinyal informasi.
  5. Sinyal keluaran dari split akan dilewatkan pada LNB (Low Noise Block) yang berfungsi untuk menguatkan daya sinyal yang masuk sehingga mampu melakukan proses selanjutnya. Daya dari sinyal semakin berkurang setiap malewati suatu alat ataupun saluran transmisi sebab adanya loss baik pada alat maupun saluran transmisi tersebut. Pada LNB juga terjadi proses pengkonversian sinyal dalam C Band menjadi L Band sehingga keluaran dari LNB adalah sudah dalam L Band.
  6. Sinyal keluaran dari LNB dimasukkan ke down converter SDC 60. Sinyal ini mengalami pengkonversian dari L band ke IF band sehingga keluaran dari SDC 60 adalah berupa IF band. Di sini diset frekuensi carrier sinyal transmit dari 9 vertikal transponder satelit Palapa B-4 sebab sinyal yang akan dikonversi menjadi IF band berasal dari transponder 9 vertikal satelit tersebut.
  7. Sesuai penjelasan pada poin 4, setelah melalui SDC 60, sinyal melewati switch yang berfungsi mengatur saluran mana yang akan digunakan untuk menyalurkan sinyal tersebut. Setelah melalui switch, sinyal disalurkan ke PMP 1000, yakni suatu alat pengkombinasi dan pendistribusi yang memungkinkan proses pemecahan input PMP 1000 menjadi 4 sinyal dengan frekuensi masing-masing yang berbeda sesuai frekuensi carrier informasi.
  8. Keempat sinyal hasil pemecahan oleh PMP 1000 akan dilewatkan ke SM 2800. Pada masing-masing SM 2800 diset frekuensi carrier yang akan diterima sehingga keluaran dari PMP 1000 akan terdistribusi dengan benar. Keluaran dari modem SM 2800 sudah berupa IF band yang siap untuk dikonversi lagi menjadi sinyal digital yang masih termasuk RF dengan nilai yang kecil sekali
  9. Keluaran dari setiap modem ada 2 jenis, yakni ke musicam decoder Re 661 dan ke Codec AV 6496. Masing-masing sinyal baik dari conty 1, 3, 4, 5 ataupun telephone intercom memiliki frekuensi yang berbeda sehingga pendistribusian dari modemke Re 661 atau AV 6496 tidak akan salah sasaran atau tercampur. Penjelasan untuk masing-masing jalur antara lain adalah sebagai berikut :
    1. Pada Re 661 terjadi proses pengkonversian sinyal digital menjadi sinyal analog yang kemudian dikirimkan ke masing-masing conty yang terdapat di MCR.
    2. Pada AV 6496 terjadi perubahan sinyal digital menjadi sinyal analog dengan bit rate yang lebih rendah dari yang terjadi pada Re 661 karena sinyal audio yang ditransmisikan hanya berupa suara bukan suara dan musik. setelah melalui AV 6496 sinyal dilewatkan ke intercom telephone di Hub sehingga informasi dari mobil penghubung satelit dapat diterima di Hub.

             Dengan demikian, sinyal informasi yang berasal dari mobil penghubung satelit dapat sampai ke stasiun RRI Cabang Utama Jakarta meskipun mobil penghubung satelit tersebut berada jauh di luar pulau Jawa dan masih termasuk ke dalam wilayah yang mampu dijangkau oleh satelit Palapa B-4.

3.3 Pengiriman Informasi dari Stasiun RRI Jakarta

Informasi dari mobil penghubung satelit yang telah sampai di Hub stasiun RRI Jakarta akan disalurkan ke MCR untuk diproses dan disebarluaskan ke daerah-daerah sasaran dengan system DVB atau SCPC Constream sebagaimana telah dijelaskan sebelumnya.

Selain disebarluaskan ke daerah-daerah sasaran, informasi tersebut dikirimkan lagi ke mobil penghubung satelit dengan tujuan agar mobil penghubung satelit dapat memantau peliputan yang mereka lakukan, selain itu juga agar RRI Cabang Jakarta dapat berkomunikasi dengan mobil penghubung satelit.

Berikut proses pengiriman informasi dari RRI Cabang Utama Jakarta ke satelit :

  1. Sesuai penjelasan sebelumnya, pada dasarnya terdapat 2 jenis  informasi yang dikirimkan oleh RRI Jakarta, yaitu :
  1. Sinyal audio dari MCR, ketika sinyal ini masuk ke Hub masih berupa sinyal audio analog mentah, sinyal ini salurkan ke musicam encoder Re 660 untuk diubah menjadi sinyal digital.
  2. Sinyal audio dari intercom telephone. Untuk berkomunikasi secara full duplex antara stasiun bumi RRI Cabang Utama Jakarta dengan mobil penghubung satelit terdapat intercom telephone di Hub dan mobil penghubung satelit. Sinyal audio dari intercom telephone di Hub disalurkan ke codec AV 6496 sehingga dihasilkan keluaran sinyal suara yang telah dalam bentuk digital. Sebagaimana terlihat pada gambar 4.14, sinyal dari telephone intercom akan melewati ringer. Terdapat 4 ringer, 4 saluran dan 4 AV 6496. Ringer yang ditekan pada Hub adalah ringer yang menuju saluran yang dituju, setiap saluran memiliki tujuan mobil penghubung satelit yang berbeda. Dari ringer, sinyal disalurkan ke AV 6496 yang akan mengkonversi sinyal analog yang masuk menjadi sinyal digital. Diantara keempat AV 6496 tidak ada yang menghasilkan sinyal dengan frekuensi yang sama sebab setiap mobil penghubung satelit memiliki frekuensi kerja masing-masing pada transponder 9V satelit
  1. Keluaran dari Re 660 dan AV 6496 sudah berupa sinyal digital tapi masih dalam RF (Radio Frequency) yang sangat kecil besarnya. Oleh karena itu, setelah dari Re 660 dan AV 6496, sinyal disalurkan ke Satellite Modem SM 2800. SM 2800 ini mencampur sinyal yang masuk dengan suatu sinyal berfrekuensi 70 MHz sehingga keluaran dari SM 2800 berfrekuensi sekitar 70 MHz yang termasuk ke dalam kategori IF (Intermediate Frequency).
  2. Setelah melalui SM 2800, sinyal audio dari 4 Satellite Modem SM 2800 ini  disalurkan ke PMP 1000, yakni suatu alat pengkombinasi dan pendistribusi sehingga 4 sinyal tersebut dikombinasikan dan didistribusikan dengan 1 satu saluran ke alat split.
  3. Pada split, terdapat 2 pilihan saluran yakni saluran utama dan saluran cadangan. Pada saluran utama terdapat main SUC 60 dan main SSPA. Begitu pula pada saluran cadangan, di sana terdapat standby  SUC 60 dan standby SSPA Apabila semua alat pada kedua saluran tersebut tidak rusak maka sinyal akan diarahkan ke saluran utama, yakni saluran atas pada gambar. Saluran cadangan, yakni saluran bawah pada gambar 4.14, hanya digunakan jika main up converter dan atau main SSPA (Solid State Power Amplifier) rusak.
  4. Setelah melalui split, sinyal dilewatkan pada up converter, di sini sinyal yang masuk  masih berupa sinyal digital berfrekuensi menengah. Pada alat up converter  terjadi pengkonversian sinyal IF  band ke sinyal L band, kemudian keluaran dari up converter disalurkan ke BUC (Block Up Converter) yang akan mengkonversi sinyal L Band menjadi C Band, keluaran dari BUC ini berfrekuensi cukup tinggi untuk di salurkan ke satelit tanpa dipantulkan atmosfer. Up converter dan BUC secara fisik terletak pada satu alat yang sama, yakni SUC 60. Pada SUC 60, ditentukan frekuensi carrier receive dari transponder pada satelit yang akan digunakan, dalam hal ini RRI menggunakan satu per delapan transponder 9 vertikal dari satelit palapa B-4 yang berfrekuensi carrier sebesar 6285 MHz untuk up link sehingga pada up converter tersebut diset frekuensi carrier sasaran sebesar 6285000000 Hz.
  5. Sinyal keluaran dari SUC 60 memang sudah berfrekuensi tinggi tapi dayanya rendah sekali bahkan sampai minus dB. Dengan daya sekecil ini, sinyal tidak akan mampu ditransmisikan walaupun sudah memiliki frekuensi yang besar sekali. Untuk menaikkan nilai daya dari sinyal tersebut, sinyal dilewatkan ke SSPA. Di sini, daya dari sinyal dikuatkan sehingga sinyal mampu melewati antenna kemudian dipancarkan ke satelit tanpa adanya informasi yang hilang.
  6. Pada pertemuan antara main SSPA dan standby SSPA terdapat switch yang digunakan untuk mengatur saluran mana yang digunakan untuk melewatkan sinyal audio, dalam hal ini untuk kondisi normal tentu saja saluran utama yang dipilih. Sebenarnya percabangan antara main SUC 60 dan main SSPA dengan standby SUC 60 dan standby SSPA diatur oleh oleh RSO 70UR. Jadi, secara fisik split dan switch berada di dalam RSO 70UR yang berfungsi untuk untuk mengatur saluran yang akan digunakan untuk melewatkan sinyal informasi.
  7. Setelah melalui switch, sinyal dilewatkan ke OMT (Ortho Mode TransducerPolarisator kemudian ke antena  untuk dipancarkan ke satelit Palapa B-4. OMT Polarisator mengatur polarisasi yang keluar dari horn antena polarisasinya vertikal sehingga sinyal yang ditansmisikan dapat sampai tepat ke sasaran, yakni transponder 9 vertikal satelit Palapa B-4. Karena antena yang dipergunakan adalah antena jenis prime focus feed, maka sinyal yang keluar dari horn antena akan dipantulkan oleh reflector (parabola) antena ke arah satelit.

            Dengan demikian, sinyal yang berasal dari MCR dan telephone intercom dapat sampai di transponder 9 vertikal satelit untuk selanjutnya dikuatkan dan dikirimkan oleh satelit ke antena mobil penghubung satelit.

3.4    Penerimaan Informasi pada Mobil Penghubung Satelit

Sinyal informasi yang berasal dari stasiun RRI cabang utama Jakarta dipancarkan oleh satelit ke antena mobil penghubung satelit.

Proses penerimaan informasi dari RRI Cabang Utama Jakarta oleh mobil penghubung satelit adalah sebagai berikut :

  1. Sinyal yang masuk dari satelit ke antena mobil penghubung satelit berupa sinyal C band yang berfrekuensi sekitar 4 GHz, pada proses selanjutnya frekuensi yang besar ini akan dikonversi menjadi frekuensi yang lebih kecil nilainya. Sinyal ini melewati OMT Polarisator. OMT Polarisator berfungsi untuk mengatur agar antena menerima sinyal yang polarisasinya vertikal.
  2. Setelah melewati OMT polarisator, sinyal ini disalurkan ke TRF (Transmit Reject Filter) yakni alat yang berfungsi untuk menjaga agar sinyal transmit tidak masuk ke LNB ataupun SDC 60. Hal ini dimaksudkan agar LNB dan SDC 60 tidak rusak, LNB merupakan alat yang sensitif sehingga sinyal yang masuk harus difilter terlebih dahulu.
  3. Setelah melalui TRF, sinyal akan dilewatkan pada LNB (Low Noise Block) yang berfungsi untuk menguatkan daya sinyal yang masuk sehingga mampu melakukan proses selanjutnya. Daya dari sinyal semakin berkurang setiap malewati suatu alat ataupun saluran transmisi sebab adanya loss baik pada alat maupun saluran transmisi tersebut. Pada LNB juga terjadi proses pengkonversian sinyal dalam C Band menjadi L Band sehingga keluaran dari LNB adalah sudah dalam L Band.
  4. Sinyal keluaran dari LNB dimasukkan ke down converter SDC 60. Sinyal ini mengalami pengkonversian dari L band ke IF band sehingga keluaran dari SDC 60 adalah berupa IF band. Di sini diset frekuensi carrier sinyal down link kanal 9 vertikal dari satelit, sebab sinyal yang akan dikonversi menjadi IF band berasal dari transponder 9  vertikal satelit.
  5. Sebagaimana terlihat pada gambar 4.15, setelah melalui SDC 60, sinyal disalurkan ke 2 alat yang berbeda, yaitu
    1. Satellite modem SM 2800. Sinyal yang berasal dari telephone intercom Hub akan memasuki SM 2800. Pada satellite modem SM 2800, sinyal yang masuk dikonversi dari IF Band menjadi sinyal yang masih termasuk RF meskipun frekuensinya rendah sekali.
    2. Satellite Analyzer. Sinyal informasi yang berasal dari MCR akan memasuki  satellite analyzer. Sinyal ini digunakan untuk monitoring sistem penyiaran pada mobil penghubung satelit yang akan dijelaskan pada sub bab 4.3.5.
    3. Sinyal dari SM 2800 kemudian disalurkan ke voice codec AV 6496 untuk dikonversi menjadi sinyal analog, lalu sinyal ini disalurkan ke intercom telephone yang akan mengubah sinyal analog menjadi suara sehingga suara yang berasal dari stasiun RRI Cabang Utama Jakarta dapat didengar di intercom telephone mobil penghubung satelit.

 

Dengan demikian sinyal informasi yang berasal dari stasiun RRI Cabang Utama Jakarta yang dikirimkan melalui satelit Palapa B-4 dapat terkirim ke mobil penghubung satelit dengan baik dan benar.

3.5 Monitoring pada sistem penyiaran

Monitoring berfungsi untuk memeriksa apakah proses pengiriman dan penerimaan berjalan dengan benar. Monitoring ini dilakukan di Hub dan mobil penghubung satelit sehingga apabila terjadi kesalahan dapat langsung diketahui untuk diperbaiki secepatnya.

Pada Hub, satellite analyzer dihubungkan  dengan PMP 100 dan kedua down coverter. Dari PMP 100 dapat dilihat sinyal dalam IF Band, sementara itu dari down converter dapat dilihat sinyal dalam L Band. Sedangkan pada mobil penghubung satelit, satellite analyzer dihubungkan dengan down converter sehingga sinyal yang berasal dari Hub juga dapat diperiksa.

Pada satellite analyzer dapat dilihat bandwidth-bandwidth sinyal yang terletak pada satu per delapan transponder 9 vertikal yang disewa oleh RRI. Karena sistem yang digunakan adalah SCPC, maka setiap sinyal pada sistem penyiaran ini memiliki carrier masing-masing pada satu per delapan transponder 9 vertikal tersebut.

Apabila frekuensi kerja dari mobil penghubung satelit yang digunakan tidak muncul pada satellite analyzer atau besarnya frekuensi tidak sesuai ketentuan dan mengganggu frekuensi yang lain, dapat diambil tindakan yang cepat untuk mengatasi masalah ini.

Dalam mengambil tindakan ini, petugas di mobil penghubung satelit dapat berhubungan dan berkonsolidasi dengan stasiun RRI Cabang Utama Jakarta karena adanya jalur komunikasi full duplex antara stasiun RRI Jakarta dengan mobil penghubung satelit, yakni jalur komunikasi yang melalui telephone intercom. mobil penghubung satelit tidak dapat berhubungan melalui telephone intercom dengan stasiun RRI lainnya, sebab konfigurasi sistem ini tidak dimiliki oleh stasiun RRI lain selain stasiun RRI Cabang Utama Jakarta.

Daftar Pustaka

http://broadcasteradio.multiply.com

Gibson, Jerry D. dkk., Digital Compression for Multimedia, San Francisco : Morgan Kaufmann Publishers Inc., 1998.

Nugroho, Arifin , TELKOM-1 : Satelit Indonesia Generasi Millenium Ketiga di Kawasan Asia-Pasifik, 1999, http://www.elektroindonesia.com/elektro /ut25a1. html.

Roddy, D., Satellite Communications, New Jersey : Prentice Hall, 1989

Roddy, D., Coolean J., Komunikasi Elektronika, Jilid 2 ed 3, Jakarta : Erlangga, 1993.

Sukiswo Ir. Prinsip Sistem Komunikasi Satelit. Teknik Elektro Universitas Diponegoro. 2003.

………, Daftar Satelit SatcoDX TELKOM 1 (108.0E), 2004. http://www.satcodx4. com/1080/bid/.

………, Handbook M-Crypt Student Guide Irdeto Access Training, Irdeto Access, 2000.

………, Handbook Satellite Communication, Geneva : International Radio Consultative Committee, 1988.

Prinsip Sistem Komunikasi Satelit

1. Pendahuluan

Dalam era globalisasi saat ini, aliran pertukaran informasi sangatlah tinggi. Kebutuhan komunikasi harus diiringi dengan pembangunan jaringan telekomunikasi yang handal. Untuk itu diperlukan media transmisi yang mampu menyalurkan informasi seperti komunikasi suara, komunikasi gambar, dan komunikasi data, atau gabungan diantaranya.

Penggunaan satelit merupakan salah satu cara efektif dan tepat bagi Indonesia, mengingat kondisi geografis Indonesia yang terdiri dari ribuan pulau dan mempunyai wilayah yang sangat luas. Di dalam usaha membangun infrastruktur telekomunikasi yang dapat menjangkau seluruh Indonesia, selain digunakan jaringan microwave, kabel laut, maupun jaringan optik, penggunaan jaringan satelit dapat sekaligus menjangkau seluruh wilayah Indonesia.

Menurut PP No.53 tahun 2000 tentang Penggunaan Spektrum Frekuensi Radio dan Orbit Satelit disebutkan bahwa “Satelit adalah suatu benda yang beredar di ruang angkasa dan mengelilingi bumi, berfungsi sebagai stasiun radio yang menerima dan memancarkan atau memancarkan kembali dan atau menerima, memproses dan memancarkan kembali sinyal komunikasi radio”.

Dari pengertian tersebut, bisa disimpulkan bahwa pada dasarnya satelit merupakan repeater yang terdapat pada angkasa, dimana fungsinya adalah menangkap sinyal dari bumi dan kemudian dikirimkan kembali. Namun untuk menjaga sinyal yang dikirimkan kembali perlu diadakan pembenahan sinyal yang diterima. Sinyal yang diterima pasti mengalami pelemahan (attenuation) dan cacat (distortion) dalam perjalanan dari bumi ke satelit. Proses rekonstruksi dilakukan agar sinyal yang akan dikirimkan kembali ke bumi, seperti atau mendekati sinyal aslinya.

Sistem komunikasi satelit memanfaatkan sistem gelombang mikro yang bekerja pada frekuensi di atas 1 GHz, dimana sifat perambatan gelombangnya secara umum mengikuti sifat perambatan cahaya yaitu Line of Sight (LoS) atau merambat secara garis lurus. Sistem gelombang mikro dapat digunakan pada sistem terestrial (merambat mengikuti permukaan bumi) maupun sistem satelit. Sejak tahun 1950 sistem gelombang mikro telah menjadi pilihan utama sebagai pembawa informasi jarak jauh.

Adapun sifat karakteristik gelombang mikro adalah sebagai berikut :

  1. Arah perambatannya lurus (Line of Sight), sehingga membutuhkan ruang bebas tanpa hambatan dalam perambatannya di udara.
  2. Memiliki sifat optik, sehingga dapat terpengaruh oleh uap air, curah hujan serta pembiasan oleh udara.
  3. Membutuhkan daya pancar RF yang tidak terlalu besar serta efisien, dengan penggunaan antena yang memiliki penguatan pengarahan (directivity) yang tinggi.
  4. Memiliki frekuensi tinggi, sehingga memberikan lebar pita (bandwidth) transimisi yang sangat lebar dan handal untuk mentransmisikan ribuan kanal telepon serta memiliki kualitas yang sama jika digunakan untuk beberapa kanal televisi dan kanal komunikasi data.
  5. Frekuensi pembawa (carrier) yang digunakan adalah dalam rentang 3-12 GHz.

1.1 Karakteristik Gelombang Radio

Dari berbagai macam teknik komunikasi yang diketahui, mungkin satu yang sangat peka tehadap perubahan adalah radiasi gelombang radio. Prinsip dasar yang yang memungkinkan gelombang radio dapat di propagasi sampai luar angkasa adalah saat ini sama dengan yang dilakukan 100 tahun yang lalu. Pengertian yang teliti tentang prinsip ini cukup mudah, walaupun beberapa orang menganggap propagasi gelombang radio sesuatu yang kompleks dan memusingkan, memang benar karena ini adalah kekuatan yang tidak kelihatan yang tidak bias dirasakan dan tidak bias disentuh. Ini tergantung dari imajinasi individu untuk memvisualisasi urutan dari konsep dan hubungannya pada latihan aplikasi.

Kedatangan Marconi wireless pada 1895 membuat transmisi informasi dapat dilakukan pada gelombang radio. Propagasi gelombang yang dapat dijangkau sinyal lokasi penerimaan juga mempengaruhi kekuatan bidang.Ada3 klasifikasi besar untuk macam sinyal atau gelomang propagasi: Gelombang tanah, gelombang luar angkasa, dan gelombang udara.

Konsep radiasi dari gelombang radio dapat divisualisasi dengan menjatuhkan batu kerikil ke dalam kolam air. Ketika batu kerikil jatuh kea lam air, gangguan permukaan terjadi, menyebabkan air bergerak keatas dan kebawah. Pada poin ini ganguan di transmisi ke permukaan dari kolam dalam bentuk gelombang lingkaran yang meluas. Ini dapat dicatat bahwa air tidak bergerak jauh dari poin itu. Untuk daun atau kayu kecil ditaruh di permukaan dari kolam, tidak akan ada pergerakan, tapi hanya pergerakan keats dan kebawah untuk setiap gelombang yang melewati. Macam gelombang yang dihasilkan oleh air disebut gelombang transverse, gelombang yang terjadi di arah atau arah-arah yang tegak lurus dari arah gelombang propagasi. Gelombang yang sederhana disebut gelombang berjalan. Radiasi gelombang elektromagnetik yang di transmisi oleh antenna adalah contoh untuk gelombang berjalan.

Bentuk dasar dari gelombang pembawa (carrier) dibangkitkan oleh transmitter yang berbentuk gelombang sinus. Gelombang transverse yang diradiasi keluar angkasa, bagaimanapun, mungkn aau tidak mungkin mempertahankan karakteristik dari gelombang sinus, tergantung dari tipe modulasi dari carrier.

Frekuensi

Frekuensi(f) dari sebuah gelombang adalah banyaknya siklus dari sebuah gelombang sinus yang terjadi dalam satu detik. Seperti gelombang radio, frekuensi dapat diartikan sebagai banyaknya siklus dari sebuah gelombang yang melewati pada satu titik yang diberikan dalam satu detik. Sebagai contoh gambar 1 menunjukkan 2 buah siklus terjadi dalam satu detik, karena itu, gelombang sinus tersebut dikatakan mempunyai 2 siklus perdetik.

Pada tahun 1967, untuk menghormati ahli ilmu fisika german Heinrich Hertzistilah Hertz telah ditunjuk untuk digunakan sebagai pengganti istilah siklus perdetik ketika mengacu pada frekuensi dari gelombang radio. Mungkin kelihatan memusingkan bahwa satu tempat dalam istilah siklus digunakan untuk mengganti alternative positif dan negative dari sebuah gelombang, tetapi dalam kejadian lain istilah Hertz digunakan untuk menggantikan apa yang nampak seperti hal yang sama. Kuncinya adalah factor waktu, siklus mengacu pada manapun urutan peristiwa, sedangkan hertz mengacu pada banyaknya kejadian yang berlangsung satu detik.

Hertz disingkat Hz, seribu Hertz sama dengan  kHz, sekarang ini cakupan frekwensi yang dapat dipakai meluas dari kira-kira 15 Hz ke sekitar 300 GHZ.

Gambar 1. Karakteristik Dasar Gelombang Sinus

Dalam dunia broadcasting digunakan dua macam klasifikasi frekuensi, yaitu frekuensi audio dan frekuensi radio. Frekuensi yakni Frekuensi audio adalah frekuensi yang mempunyai range antara sekitar 15 Hz dan 20 kHz. Frekuensi ini dapat di dengar telinga manusia dan termasuk semua suara yang di dengar rutin setiap hari. Sebagai contoh, rata-rata frekuensi suara bicara yang dapat didengar sekitar 128 Hz, bagaimanapun suara nyanyian dari soprano yang tinggi dapat mencapai 1300 Hz. Bunyi serasi yang sangat tinggi dari alat-alat musik dan siul yang berdekatan, mencapai batas dari range AF. Sementara itu, frekuensi yang jatuh berada antara 3 kHz sampai 300 GHz disebut Frekuensi Radio(RF) yang biasa digunakan dalam komunikasi radio.

 Periode

Periode dari gelombang radio adalah jumlah waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan satu siklus. Sebagai contoh gambar 1 mempunyai frekuensi 2 Hz, oleh karena itu setiap siklus mempunyai durasi atau waktu setengah detik. Jika frekuensi 10 Hz, maka periode setiap siklus adalah satu per sepuluh detik. Sejak frekuensi dari gelombang radio adalah jumlah dari siklus yang dapat diselesaikan dalam satu detik, dapat dilihat semakin besar frekuensi maka periode akan semaki kecil.

1.2 Satelit

Sejak tahun 1920 hingga awal tahun 1960, komunikasi jarak jauh masih menggunakan propagasi dengan HF band. Dan sangat banyaknya peningkatan pemakai tetap setiap tahun, HF band dengan cepat menjadi sesak, dan frekuensi bebas menjadi bayar. walaupun kebutuhan komunikasi dunia telah dijumpai di masa lalu, peningkatan skala besar harus dibuat untuk memenuhi kepuasan dan kebutuhan masa depan. Komunikasi dengan satelit adalah murni pertumbuhan luar dari penerusan permintaan untuk kapasitas yang lebih besar, kualitas komnikasi yang tinggi.

Bumi ini secara harafiah dikelilingi oleh satelit artificial. Banyak dari satelit ini membawa repeaters dan digunakan untuk komunikasi. Di tahun-tahun terakhir, satelit telah ditempatkan di orbit synchronous, menyediakan kemampuan perkembangan komunikasi antara hampir semua poni-poin mungkin diatas bola bumi. Walaupun kita mengira situasi ini diwarisi sekarang, seperti komunikasi adalah tidak mungkin saat permulaan tahun 1960

Satelit komunikasi yang paling tua, adalah bulan. Bulan adalah reflector gelombang radio yang cukup baik  dan telah digunakan untuk komunikasi jarak jauh, terutama oleh radio amatir. Sungguh sial ini adalah satelit kominikasi yang merepotkan, karena ini ada di atas horizon hanya setengah waktu dan bergerak melintasi angkasa.

Di sekitar tahun 1960, seri dari satellite pasif diluncurkan kedalam orbit disekitar bumi. Alat-alat ini, disebut satelit echo, seperti sebuah balon besi yang merefleksi gelombang-gelomang radio yang dikirimkan. Satelit ini di tempatkan pada orbit rendah, karena kita tidak mempunyai teknologi saat itu untuk menempatkan satelit pada orbit synchronous. Area cakupan dari satelit echo terbatas dengan orbit rendah dan akses waktu yang singkat.

Satellite komunikasi aktif dibuat setelah satellite echo. Sebuah satellite komunikasi aktif  adalah sebuah orbit repeater dengan karakteristik broadband. Sebuah sinyal yang diterima dari stasiun bumi diterima, diubah ke frekuensi yang lain dan di transmit kembaali sebagai level tenaga sedang. Susunan ini memberikan kekuatan sinyal yang lebih baik pada receive pada akhir sirkuit, jika dibandingkan dengan satellite pasif. Satelit aktif pertama di tempatkan di orbit rendah. dan dengan begitu para pemakai mereka telah diganggu oleh kekurangan yang sama ketika ditemukan satelit echo. Akhirnya satellite aktif di tempatkan pada orbit synchronous, membuat mungkin untuk menggunakan satelit dengan antenna tetap, dengan level sedang dari tenaga transmisi, dan kapan saja siang atau malam.

Sekarang, banyak sekali satelit synchronous diorbitkan di planet kita yang menyebabkan menjadi suluit untuk menemukan ruang untuk menambah. Hampir semua orang sama membutuhkan satelit synchronous. Satellite ini digunakan untuk TV dan radio broadcasting, dan operasi militer.

Visi Arthur C. Clarke

Satelit-satelit pertama buatan manusia mengorbit pada ketinggian beberapa ratus km saja dari permukaan bumi dengan periode orbit hanya 1-2 jam saja. Kini satelit geostasioner telah digunakan secara luas dengan periode orbit 24 jam, sama dengan waktu yang dibutuhkan oleh bumi untuk berotasi.

Gambar 2. Visi Arthur C. Clarke

Konsep teori tentang orbit geostasioner dikemukakan oleh Arthur C. Clarke pada sebuah artikel di majalah Wireless World edisi bulan Oktober 1945, “Semua kendala telekomunikasi dapat diselesaikan dengan menempatkan beberapa buah stasiun pengulang (satelit) di angkasa dengan periode perputaran 24 jam sehari pada ketinggian 42.000 km dari pusat bumi”. Dalam teori ini disebutkan pula bahwa untuk mencakup seluruh permukaan bumi dibutuhkan sedikitnya tiga buah satelit yang masing-masing berjarak 120o antara satu dengan lainnya. Visi Arthur Clarke diilustrasikan pada gambar 2.

Orbit Satelit

Menurut lintasannya, satelit dikelompokkan menjadi 3 macam :

  1. Orbit khatulistiwa / ekuator.

Adalah orbit yang berada pada lintasan khatulistiwa. Bidang orbit ini memotong bidang ekuator dengan jarak ke bumi 36.000 km. Satelit yang terletak di orbit ini kecepatannya rotasinya sama dengan kecepatan bumi, oleh sebab itu orbit ini disebut orbit geostasioner. Karena memiliki kecepatan yang sama dengan pergerakan bumi, maka satelit dapat melayani komunikasi di bumi selama 24 jam tanpa henti. Orbit khatulistiwa ini ditunjukkan pada gambar 3.

  2. Orbit polar.

Adalah orbit yang berada pada lintasan kutub-kutub bumi. Orbit ini dapat menjangkau seluruh permukaan bumi di sekitar kutub-kutub bumi, oleh sebab itu orbit ini digunakan oleh satelit untuk keperluan riset ilmu pengetahuan, militer dan komunikasi terbatas.

Gambar 3. Orbit Ekuator dan Polar

  3. Orbit intermediate

Adalah orbit yang membentuk sudut dengan khatulistiwa. Sudut yang lazim digunakan adalah 63o terhadap ekuator. Untuk satu kali perputaran membutuhkan waktu 12 jam. Untuk keperluan sistem komunikasi yang konstan orbit ini tentunya kurang handal karena hanya dapat melayani sistem komunikasi selama 12 jam setiap harinya. Untuk membentuk komunikasi yang kontinyu dibutuhkan setidaknya tiga buah satelit. Sistem orbit intermediate ini digunakan oleh Rusia yang memiliki banyak stasiun riset dan militer di daerah kutub utara dan Samudera Arktik. Jarak titik orbit tidak selalu sama terhadap bumi, titik yang paling dekat disebut perigee sedang titik yang paling jauh disebut apogee, seperti ditunjukkan oleh gambar 4.

Gambar 4. Jarak Satelit terhadap Bumi

Pita Frekuensi Satelit

Sekitar 55 tahun yang lalu, teknologi komunikasi radio sudah sangat berkembang. Akan tetapi, masih banyak terdapat kesulitan teknis dalam memproduksi komponen-komponen aktif yang diperlukan karena pada saat itu belum ditemukan Solid State Device. Komponen-komponen aktif tersebut antara lain adalah tabung-tabung elektronik untuk rangkaian penguat/osilator/mixer, hal ini menyebabkan penggunaan dan pemanfaatan spectrum frekuensi radio masih sangat terbatas.

Pada zaman itu umum membagi spectrum RF dalam tiga golongan, yakni daerah LF (Low Frequency), MF (Medium Frequency) dan HF (High Frequency) yang mencapai 30 MHz. Semua yang lebih dari itu dianggap cukup hebat dan digongkan pada VHF (Very High Frequency).

Relasi frekuensi (Hz, kHz, MHz, GHz) dan panjang gelombang radio (meter) adalah :

dimana : f  = frekuensi (MHz), λ  = panjang gelombang radiasi (m)

Dapatlah dipahami, dahulunya mereka beroperasi pada panjang gelombang sekitar 1500 meter, lalu menengah, sekitar 300 meter, dan pendek antara 11 sampai 100 meter.

Setelah perang dunia kedua, banyak hasil-hasil riset yang dulunya rahasia, dimanfaatkan untuk kemajuan industri elektronika sehingga teknologi daerah VHF mulai berkembang mencapai 250-an MHz, yang padanan panjang gelombangnya sekitar 1,2 meter. Bahkan sekitar tahun 60-an sudah merambat naik sampai mendekati 1000 MHz/1 GHz yang pandanan panjang gelombangnya adalah sekitar 0,3 meter. Daerah frekuensi di atas 300 MHz tersebut digolongkan sebagai UHF (Ultra High Frequency). Bila dilanjutkan ke daerah 3000 MHz, panjang gelombangnya 0,1 meter, kemudian bila di sekitar 10 GHz maka panjang gelombangnya 0,03 meter.

Seperti halnya pada penggolongan panjang gelombang yang kemudian mulai kehabisan penamaan mulai long wave, medium wave, short wave dan berlanjut kepada micro-wave yang merupakan sebutan untuk semua gelombang yang panjangnya kurang dari 50 cm. Seiring dengan berjalannya waktu, ketetapan-ketetapan di atas semakin berkembang sehingga pada saat ini ketetapan yang berlaku adalah sebagaimana terlihat pada table 1 dan 2.

Tabel 1. Pembagian Spektrum Frekuensi

Frequency

Panjang Gelombang

Wilayah Frekuensi

3 – 30 kHz

105 – 104

Very Low Frequency (VLF)

30 – 300 kHz

104 – 103

Low Frequency (LF)

300 – 3000 KHz

103 – 102

Medium Frequency (MF)

3 – 30 MHz

102 – 101

High Frequency (HF)

30 – 300 MHz

101 – 100

Very High Frequency (VHF)

300 – 3000 MHz

100 – 10-1

Ultrahigh Frequency (UHF)

3 – 30 GHz

10-1 – 10-2

Superhigh Frequency (SHF)

30 – 300 GHz

10-2 – 10-3

Extremely High Frequency (EHF)

103 – 107 GHz

3 x 10-5 – 3 x 10-9

Infrared, visible light, ultraviolet

Tabel 2.  Pembagian Band Frekuensi

BAND NAME

RANGE FREKUENSI

L

1.0 – 1.5 GHz

S

1.5 – 3.9 GHz

C

3.9 – 8.0 GHz

X

8.0 – 12.5 GHz

Ku

12.5 – 18.0 GHz

K

18.0 – 26.5 GHz

Ka

26.5 – 40.0 GHz

V

40.0 – 80.0 GHz

N

80.0 – 170.0 GHz

A

> 170 GHz

Tabel 2 menunjukkan pembagian band untuk komunikasi gelombang mikro yang digunakan dalam komunikasi satelit dan komunikasi teresterial. Pembagian band ini merupakan rekomendasi dari CCITT (Consultative Committee for International Telephone & Telegraph).

Satelit saat ini telah menjadi solusi untuk keterbatasan komunikasi global yang selama ini tidak dapat dijangkau oleh sistem komunikasi konvensional yang telah ada. Saat ini di orbit bumi terdapat ratusan satelit yang berfungsi untuk merelai sinyal, baik sinyal komunikasi, sinyal televisi serta sinyal lain sesuai dengan jenis satelitnya.

Frekuensi sinyal yang digunakan dalam komunikasi satelit dan teresterial berada dalam orde Giga Hertz (GHz), seperti ditunjukkan pada Gambar 5 di bawah ini.

Gambar 5. Spektrum Frekuensi Elektromagnetik

Untuk merelai sinyal dari stasiun bumi, satelit harus memiliki garis pandang gelombang mikro uplink dan untuk mereproduksi sinyal yang sama secara akurat harus ada jalur gelombang mikro downlink. Untuk mencegah interferensi antara keduanya, frekuensi uplink harus dipancarkan pada frekuensi yang lebih tinggi daripada frekuensi downlink. Perangkat elektronik yang menghubungkan sinyal uplink dan downlink di satelit disebut transponder. Transponder berfungsi sebagai penerjemah ulang (repeated-translator) dengan penguatan tertentu, tergantung pada daerah yang tercakup dan rancangan penerimaannya. Sinyal yang ditransmisikan pada komunikasi satelit pada umumnya (C-band) antara 4 – 6 GHz atau termasuk ke dalam kelompok Superhigh Frequency (SHF).

Pada saat ini pelayanan satelit tetap bekerja pada frekuensi C-band yaitu uplink 6 GHz dan downlink 4 GHz, demikian pula pada sistem penyiaran langsung ratau Direct Broadcasting System (DBS) sejak tahun 1985 ditetapkan pada frekuensi Ku-band yaitu uplink 17 GHz dan downlink 12 GHz.

Pancaran frekuensi Radio (RF) sampai sekitar 25 MHz (gelombang pendek sekitar 13m) masih bisa dipantulkan oleh lapisan Ionosfer, yang berada pada ketinggian antara 200-300km dari Bumi, dimanfaatkan untuk komunikasi Radio SSB jarak jauh (250 km sampai ribuan km).

Band frekuensi yang lebih tinggi seperti HF (2 MHz-30 MHz), tak bisa lagi dimanfaatkan untuk komunikasi jarak jauh. Bila frekuensi lebih tinggi lagi sampai 800 MHz, maka lapisan Troposfer akan lebih berperan dalam pemanfaatannya untuk telekomunikasi over horizon (jarak sedang) pada sistem Tropo-Scatter Radio.

Komunikasi satelit menggunakan frekuensi mulai sekitar 1,3 GHz (L-Band, C-Band dan Ku-Band). Frekuensi-frekuensi tersebut digunakan karena gelombang dengan  frekuensi tersebut tidak terpengaruh oleh Troposfer maupun Ionosfer pada atmosfer Bumi sehingga gelombang dari stasiun bumi dapat sampai ke satelit dan gelombang dari satelit dapat sampai pula ke stasiun bumi dengan baik dan benar.

Footprint

Footprint adalah wilayah cakupan satelit di permukaan bumi. Footprint disebut juga area terestrial yang dirancang sedemikian rupa mengikuti bentuk wilayah yang diinginkan. Seluruh stasiun bumi dapat menerima sinyal satelit jika berada dalam area footprint. Semakin kuat sinyal yang dipancarkan, makin baik terminal di bumi menerimanya.

Sinyal kuat yang dipancarakan oleh satelit bisa saja menjadi sangat lemah ketika diterima di bumi karena berbagai faktor. Pada frekuensi yang tinggi, rugi lintasan akan naik sebesar kuadrat frekuensi dan kuadrat jarak. Faktor cuaca juga sangat berpengaruh, dimana hujan tidak saja dapat meredam sinyal, tetapi juga dapat menurunkan temperatur sehingga menyebabkan rugi-rugi yang diakibatkan oleh gerakan-gerakan molekul yang memperbesar desah (noise).

Gambar 6. Footprint Satelit

2. Metode Multiple Access

Dikenal tiga metode yang biasa digunakan untuk transmisi uplink dan downlink, yaitu Frequency Division Multiple Acsess (FDMA), Time Division Multiple Acsess (FDMA) dan Code Division Multiple Access (CDMA). Selain itu terdapat pula Demand Assignment Multiple Access (DAMA), namun multiple access ini jarang diaplikasikan.

1. Frequency Division Multiple Access (FDMA)

Gambar 7. Konsep Sistem FDMA

FDMA disebut juga akses jamak pembagian frekuensi, merupakan sistem akses jamak dimana seluruh band frekuensi dari satelit dibagi-bagi atas beberapa band frekuensi yang lebih sempit, dimana setiap stasiun bumi dalam sistem FDMA ini menduduki salah satu dari band frekuensi tersebut.

Pada sistem FDMA, setiap stasiun bumi yang dilayani oleh satelit memiliki frekuensi pancar yang berbeda antara stasiun bumi yang satu dengan stasiun bumi lainnya. Pada gambar 7 dapat dilihat bahwa setiap stasiun bumi memancarkan dan menerima sinyal dengan frekuensi yang berbeda, yaitu F1, F2 dan F3. Pada gambar 8 ditunjukkan pola FDMA dalam domain frekuensi terhadap waktu.

Gambar 8. FDMA dalam Domain Frekuensi terhadap Waktu

Dalam implementasinya, terdapat dua teknik operasi FDMA yaitu :

  1. Multi Chanel per-Carrier (MCPC), dimana stasiun bumi mentransmisikan beberapa single side band pita pembawa channel carrier informasi ke dalam sebuah baseband carrier yang memodulasi frekuensi sebuah carrier rakitan RF dan ditransmisikan ke sebuah transponder satelit FDMA. Pada sistem MCPC, setiap stasiun bumi akan memancar pada satu frekuensi pembawa RF yang tetap dan berbeda dengan stasiun bumi lainnya, sehingga stasiun bumi akan menerima sinyal yang dikehendaki sesuai dengan pembawa RF yang digunakan dengan menggunakan band pass filter yang sesuai.
  2. Single Channel per-Carrier (SCPC), dimana masing-masing kanal informasi secara bebas memodulasi sebagian RF carrier dan ditransmisikan ke transponder satelit FDMA. Modulasinya bisa analog seperti Frequency Modulation (FM) atau modulasi digital seperti Phase Shift Keying(PSK). Setiap stasiun bumi pada sistem ini dapat memancar pada frekuensi tertentu pada saat yang bersamaan. Keuntungan pentransmisian sinyal informasi dengan mode SCPC adalah sebagai berikut :
    1. Gelombang pembawa baru digunakan bila ada sinyal informasi (pemodulasi), sehingga dapat dilakukan penghematan kanal dan serta efisiensi daya untuk memancarkan sinyal ke satelit.
    2. Mempunyai fleksibilitas tinggi terhadap perluasan jaringan komunikasi.
    3. Peralatannya relatif ekonomis.
    4. Mampu digunakan pada berapapun ukuran bandwidth (sampai bandwidth satu transponder)

Sedangkan kelemahan SCPC antara lain adalah :

  1. Memerlukan on-site control
  2. Saat digunakan pada daerah terpencil, antena harus dilindungi
  3. Antena SCPC yang bergeser hingga mengganggu bandwidth pengguna lain dapat didenda sampai $1100 per menit (berlaku mulai tahun 2003)
  4. Tidak efisien jika digunakan pada bursty transmission

2. Time Division Multiple Access (TDMA)

TDMA merupakan jenis akses jamak yang menerapkan pembagian waktu (time sharing) untuk pengaturan pengiriman sinyal-sinyal dari beberapa stasiun bumi dalam menduduki transponder satelit.

Dalam sistem TDMA, stasiun bumi memancarkan burst-burst yang berisi sinyal informasi yang telah dimodulasi pada celah waktu (time slot) tertentu secara bergiliran sehingga antar stasiun bumi dibedakan atas celah waktu yang didudukinya. Namun walaupun time slot-nya berbeda semua stasiun bumi tersebut memiliki frekuensi transmisi yang sama.

Gambar 9. Konsep Sistem TDMA

Pada gambar 9 dapat dilihat bahwa setiap stasiun bumi memancarkan sinyal ke satelit dengan frekuensi yang sama, tetapi pada celah waktu yang berbeda. Lebar celah waktu tiap stasiun bumi tidak harus sama tapi tergantung pada jumlah kanal yang harus ditransmisikannya. Untuk stasiun dengan jumlah kanal yang banyak membutuhkan celah waktu yang lebih lebar dibandingkan dengan stasiun bumi dengan kanal yang lebih sedikit.

Gambar 10. Konfigurasi Frame TDMA

Pada gambar 10 konfigurasi frame TDMA dapat dilihat burst-burst stasiun bumi bergiliran menduduki transponder satelit menurut waktu. Lamanya waktu pendudukan berbeda antara satu burst dengan burst lainnya tergantung dari besarnya kapasitas sinyal yang akan ditransmisikan.

Antara burst diberikan jarak waktu tertentu yang disebut guard band (pita penjaga) yang berfungsi untuk mencegah terjadinya interferensi sinyal antar burst. Sedangkan sinkronisasi dilakukan pada burst refference. Tiap burst dari setiap stasiun bumi tersusun atas beberapa sub-burst. Karena dalam sistem TDMA hanya ada satu frekuensi pancaran, transponder satelit hanya akan dibebani oleh satu frekuensi pembawa sehingga terhindar dari intermodulasi dan interferensi frekuensi.

3. Code Division Multiple Access (CDMA)

Pada sistem CDMA, sinyal ditransmisikan memencar melalui sebagian atau semua dari bandwidth transponder yang dapat digunakan pada hubungan frekuensi – waktu dengan transformasi kode. Seperti halnya pada sistem TDMA, setiap stasiun bumi memiliki frekuensi kerja yang sama

semua stasiun bumi secara bersamaan memancarkan sinyalnya dalam format kode-kode.

3. Ruang Angkasa (Space Segment)

Peralatan pada sistem komunikasi satelit, secara umum dikelompokkan menjadi dua, yaitu satelit sebagai ruas angkasa (space segment) dan stasiun-stasiun bumi sebagai ruas bumi (ground segment). Ruas angkasa hanya memiliki perangkat tunggal yaitu satelit.

Satelit komunikasi tidak lain merupakan suatu pengulang komunikasi (repeater) di angkasa. Sinyal-sinyal yang dikirimkan oleh antena stasiun bumi diterima oleh antena satelit dan kemudian dikirimkan lagi ke bumi setelah sinyalnya diperkuat. Mengingat biaya investasinya yang sangat tinggi, maka satelit harus didesain sedemikian rupa agar memiliki masa pakai (life time) yang lama dan dapat bekerja dengan efisiensi yang tinggi.

Umur dari suatu satelit komunikasi pada umumnya ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu :

  1. Kapasitas bahan bakar yang tersedia.
  2. Umur dari baterai (solar array output power)
  3. Jumlah transponder yang tersedia.
  4. Ketahanan dari peralatan-peralatan elektronika pada transponder

Gambar 11. Jenis-jenis Satelit (a) Spin Axis, (b) Three Axis

Satelit memiliki pembatas gerakan yang distabilkan oleh gerakan putaran (spin-stabilized) atau oleh tiga sumbu (three-axis stabilized motion restriction) dengan baterai-baterai Nikel Kadmium (Ni-Cad) yang bisa diisi kembali.  Baterai ini juga dimanfaatkan untuk tetap menghidupkan satelit selama terjadi gerhana matahari yang terjadi dua kali dalam setahun. Pada gambar 11 diperlihatkan beberapa satelit tipe Spin Axis Stabilization dan Three Axis Stabilization.

3.1 Subsistem Penyusun Satelit

Untuk dapat melaksanakan tugasnya, maka suatu satelit memerlukan perlengkapan atau subsistem yaitu antena, pembangkit daya listrik (power generator), sistem komando,  telemetri dan penjejakan (TT & C), sistem pendorong (thrust) dan sistem stabilisasi.

Gambar 12. Subsistem Penyusun Satelit Tipe Spin Axis

1. Antena Satelit

Antena berfungsi untuk menerima sekaligus memancarkan sinyal. Keluaran sinyal pada antena dilewatkan pada sebuah diplexer yang dapat memisahkan sinyal yang dipancarkan dan yang diterima. Juga dipasang filter yang dirancang dengan seksama untuk mencegah bocornya sinyal pancar ke bagian penerima.

Gambar 13 Subsistem Penyusun Satelit Tipe Three Axis

2. Subsistem Transponder

Transponder adalah serangkaian peralatan elektronik yang berfungsi untuk menerima, memperkuat dan merubah frekuensi sinyal-sinyal yang diterima untuk dipancarkan kembali ke bumi. Besarnya kapasitas suatu satelit ditentukan oleh banyaknya transponder yang dimiliki oleh satelit tersebut. Setiap transponder memiliki range frekuensi yang telah ditentukan. Semakin besar lebar pita frekuensi yang dapat dilayani oleh satelit, artinya semakin banyak transponder yang bisa dimiliki oleh satelit tersebut.

Gambar 14. Sistem Transponder Satelit

Pada gambar 14 dapat dilihat bahwa perangkat elektronik di satelit terdiri dari LNA (Low Noise Amplifier), Mixer, Osilator, Band Pass Filter (BPF) serta Low Power Amplifier berupa TWT (Travelling Wave Tube). Sinyal uplink dari stasiun bumi diterima oleh antena penerima satelit. Sinyal difilter untuk  melewatkan sinyal yang dibutuhkan saja. Setelah difilter, sinyal dilewatkan pada LNA untuk memperkuat level daya dari sinyal untuk dapat diolah. Microwaveosilator membangkitkan sinyal untuk kemudian diolah di Mixer bersama sinyal informasi dari LNA. Sinyal keluaran dari Mixer adalah sinyal penjumlahan, pengurangan, sinyal dari LNA serta sinyal dari Osilator. Seluruh sinyal keluaran Mixer dilewatkan pada BPF untuk melewatkan sinyal pengurangan, sehingga didapatkan sinyal 4 GHz. Keluaran dari BPF ini kemudian dikuatkan oleh penguatan TWT untuk kemudian di propagasikan ke bumi sebagai sinyal downlink.

3. Subsistem Pembangkit Daya Listrik (Electrical Power)

Berfungsi untuk membangkitkan daya listrik yang dibutuhkan satelit. Termasuk di dalamnya peralatan untuk mengatur dan merubah daya listrik sesuai dengan level tegangan / daya yang dibutuhkan oleh masing-masing perangkat. Tenaga listrik yang dibutuhkan oleh satelit didapatkan oleh solar cell array yang mengkonversi energi panas matahari menjadi energi listrik.

4. Subsistem Komando dan Telemetri (Command and Telemetry)

Berfungsi untuk menerima perintah (komando) yang dikirimkan oleh stasiun bumi pengendali dan memancarkan data-data tentang kondisi satelit ke bumi. Satelit dikontrol oleh SPU (Stasiun Pengendali Utama).

 5. Subsistem Pendorong (Thrust)

Berfungsi untuk mengatur perubahan posisi dan ketinggian satelit agar tetap berada pada tempat yang ditentukan di orbit geostasioner. Sistem pendorong dikendalikan secara jarak jauh (remote) dari stasiun bumi pengendali utama.

6. Subsistem Stabilisasi (Stabilization)

Berfungsi untuk menjaga antena satelit selalu dapat mengarah ke sasaran yang tepat di permukaan bumi. Fungsi stabilisasi dilakukan oleh SPU dengan melakukan operasi penjejakan satelit (tracking).

3.2 Jenis-Jenis Satelit

Berdasarkan orbitnya, satelit dikelompokkan menjadi 3 kelompok :

1. Sistem Satelit Tidak Teratur (Random Satellite System)

Sistem ini disebut juga “Sistem Satelit Tidak Terkendali”, yaitu dengan peluncuran sejumlah satelit pada berbagai ketinggian orbit dari mulai ratusan km hingga 10.000 km.

Gerakan satelit ini akan dikuti oleh dua stasiun bumi yang dapat saling melihatnya dan dengan menggunakan cara saling perpindahan (switching) antara dua buah antenna yang dapat berputar pada setiap stasiun, akan dapat dikurangi waktu terputusnya hubungan. Mekanisme penjejakan (tracking) pada sistem ini sulit dilakukan. Kelebihan dari sistem satelit ini adalah kemudahan peluncuran satelit dan kuatnya medan sinyal yang diterima di stasiun bumi.

2. Sistem Satelit Bertahap (Phased Satellite Sytem)

Sistem ini terdiri dari berbagai jenis orbit, seperti Orbit Khatulistiwa, Orbit dengan sudut inklinasi 30o, orbit kutub dan orbit campuran. Sistem ini dapat menjalin perhubungan dengan meluncurkan beberapa satelit pada jarak waktu (interval) yang sama pada orbit dan memindahkannya secara teratur bagi dua stasiun bumi. Oleh sebab itu sistem ini disebut juga sistem terkendali. Umumnya jenis satelit bertahap berada pada orbit khatulistiwa untuk hubungan selatan-utara dan orbit kutub untuk perhubungan timur-barat. Hal ini dimaksudkan untuk mengurangi jumlah satelit yang dibutuhkan.

3. Sistem Satelit Stasioner (Stationary Satellite System)

Sistem ini diimplementasikan dengan menempatkan satelit pada ketinggian 35.860 km dari permukaan bumi sehingga akan memiliki kedudukan yang statis terhadap bumi yang mempunyai periode putar 24 jam, oleh karena itu, untuk suatu wilayah dengan wilayah cakupan (coverage) yang tidak terlalu luas, cukup diperlukan satu buah satelit saja. Sistem stasioner ini disebut juga sistem geostasioner atau geosynchronous.

Gambar 15. Diagram Geometris Susunan Satelit Stasioner

Pada satelit stasioner, sudut pancaran antena ke bumi yang diperlukan kira-kira 17,34o  dan jari-jari untuk perhubungan yang masih dapat dilaksanakan kira-kira 76o dengan sudut elevasi antena stasiun bumi lebih besar dari 5o. Dengan cara ini maka peluncuran tiga atau empat satelit berkapasitas besar akan dapat melayani komunikasi seluruh permukaan bumi. Sistem ini disebut juga sistem satelit stasioner. Hingga saat ini sistem satelit stasioner tetap dipilih untuk sistem komunikasi internasional yang dipergunakan secara bersama dalam bentuk multiple access, misalnya pada satelit internasional Intelsat dan Inmarsat yang meng-cover seluruh permukaan bumi.

3.3 Penempatan Satelit di Orbit Geostasioner

Penempatan satelit di orbit geostasioner dilakukan dengan roket atau pesawat ruang angkasa ulang-alik yang didesain secara khusus untuk membawa muatan satelit dan menempatkannya di titik orbit yang diinginkan. Peluncuran dilakukan di instalasi khusus yang memang didesain untuk peluncuran satelit dan wahana angkasa lainnya. Satelit ditempatkan dalam orbit yang bentuknya hampir menyerupai lingkaran dengan sudut yang terbentuk antara bidang khatulistiwa dan orbit tersebut disebut sudut inklinasi. Dalam urutan peluncuran satelit pada gambar 16, tampak bahwa ada 10 langkah dalam peluncuran sebuah satelit dengan roket ke luar angkasa.

Gambar 16. Urutan Peluncuran Satelit Hingga Mencapai Orbit

4. Ruas Bumi (Ground Segment)

Ruas bumi (ground segment)  adalah bagian dari sistem komunikasi satelit yang berada di  bumi. Secara umum, ruas bumi terdiri dari stasiun bumi (earth station) dan jaringan lanjutan atau jaringan ekor (tailing network) yaitu berupa hubungan stasiun bumi menuju ke sentral telekomunikasi (sentel), pusat komputer, stasiun televisi dan radio serta unit-unit pemakaiVSAT.

Stasiun buni, seperti pada gambar 17, adalah lokasi di permukaan bumi yang berfungsi untuk memancarkan serta menerima sinyal informasi dari dan ke satelit. Lokasi stasiun bumi dapat dimana saja tersebar di seluruh permukaan bumi asalkan berada di coverage area dari satelit.

Gambar 17. Gambaran Stasiun Bumi Besar

Berdasarkan ukuran antenanya, stasiun bumi dapat dibedakan menjadi :

  1. Stasiun bumi besar.
  2. Stasiun bumi sedang.
  3. Stasiun bumi kecil.
  4. Stasiun bumi Transportable, Fly-Away.
  5. Stasiun bumi Mini, Mikro,VSAT.

Berdasarkan kedudukan dalam jaringan, stasiun bumi dapat dibedakan menjadi :

  1. Stasiun bumi Induk / Hub Station.
  2. Stasiun bumi Gate Way seperti TELKOM Gambir dan kalibata.
  3. Stasiun bumi Reference seperti pada stasiun bumi sistem digital.
  4. Stasiun bumi Non-Reference seperti stasiun-stasiunVSAT.
  5. Stasiun bumi pengendali / TT & C (Telemetry, Tracking & Control).

Berdasarkan fungsinya, stasiun bumi dapat dibedakan menjadi :

  1. Stasiun Bumi Pengendali Utama (SPU)

Yaitu stasiun bumi yang berfungsi mengendalikan satelit agar selalu berada pada tempat yang ditentukan di orbit serta menjalankan fungsi komando dan telemetri. Selain itu SPU juga bertugas melakukan fungsi tracking (penjejakan) apabila ada satelit yang mengalami pergeseran posisi di orbit. Di Indonesia terdapat setidaknya tiga buah SPU yang dioperasikan oleh tiga operator satelit berbeda. SPU Cibinong milik PT Telkom mengendalikan satelit Telkom-1 dan Palapa B2R, SPU Daan Mogot Jakarta milik PT Satelindo mengendalikan satelit Palapa-C serta SPU Jatiluhur milik PT Indosat mengendalikan satelit milik konsorsium Intelsat dan Inmarsat.

  1. Stasiun Bumi Besar (SBB)

Yaitu stasium bumi yang berfungsi mengirimkan serta menerima sinyal informasi dan sinyal siaran televisi dan radio dari satelit. Stasiun ini memiliki banyak antena dengan kapasitas (bandwidth) yang tinggi besar serta laju bit (bit rate) yang tinggi.

  1. Stasiun Bumi Kecil (SBK)

Fungsinya sama dengan stasiun bumi besar, namun memiliki kapasitas kanal serta bandwidth yang lebih kecil. SBK biasanya ditempatkan di wilayah yang kebutuhan bandwidth-nya tidak terlalu besar atau sebagai transmisi cadangan (redundant).

  1. Stasiun Bumi Bergerak

Adalah stasiun bumi yang digunakan untuk keadaan khusus, misalnya untuk peliputan siaran televisi secara langsung (life broadcasting) di daerah yang berjarak jauh dari stasiun bumi tetap. Stasiun bumi bergerak berupa peralatan stasiun bumi dengan kapasitas kecil yang ditempatkan pada suatu kendaraan bergerak (mobile). Stasiun bumi bergerak utamanya digunakan untuk layanan penyiaran televisi secara langsung (live broadcasting), sehingga sering disebut juga sebagai mobile TV up-link. Selain digunakan oleh stasiun televisi, stasiun bumi bergerak juga digunakan oleh stasiun radio seperti RRI untuk melakukan outside broadcasting dengan kendaraan yang disebut mobil penghubung satelit (OutsideBroadcasting Van) sehingga peristiwa yang terjadi di luar studio dapat diliput dengan cepat.

  1. Stasiun TVRO (Television Receive Only).

Adalah stasiun bumi yang hanya dapat menagkap siaran televisi lewat satelit. TVRO memiliki kapasitas kanal yang kecil, biasa digunakan di kawasan pemukiman untuk keperluan penerimaan siaran TV satelit.

Untuk dapat melaksanakan fungsinya, stasiun bumi memiliki perangkat-perangkat sebagai berikut antenna stasiun bumi, modem, LNA, HPA & converter.

4.1 Antena Stasiun Bumi

Antena stasiun bumi yang biasa digunakan adalah berbentuk parabola, seperti ditunjukkan pada gambar 18. Pada fokus parabola, setiap sinyal yang datang pada parabola memantul sejajar dengan sinyal-sinyal lainnya, sehingga semua garis adalah tegak lurus terhadap bidang fokus. Dengan konstruksi seperti ini antena dapat memiliki penguatan karena bentuk dari berkas titik fokus dalam arah satelit.

Gambar 18. Antena Stasiun Bumi Kecil Tipe Casseigrain

Perangkat penghubung antena dengan saluran transmisinya adalah perangkat yang disebut feed. Pada dasarnya feed merupakan ujung terbuka dari pemandu gelombang (wave guide), sisinya dimiringkan dan membentuk terompet kecil.

Jenis Antena

Jenis antena stasiun bumi menurut bentuknya dibedakan menjadi empat yaitu:

  1. Antena parabola (parabolic) atau Prime Focus Feed, mempunyai feeder di titik pusat dari parabola. Antena ini merupakan antena yang paling banyak digunakan di dunia antara lain karena efisiensinya tinggi. Sayangnya terdapat kesulitan dalam pengaturan cross-pol pada tipe Linear Orthogonal untuk antena stasiun bumi, oleh karenanya antena ini hanya praktis sampai dengan ukuran 5 meter saja.
  2. Antena Horn Reflector/Offset Feed, memiliki feeder yang berada di ujung reflektor. Sistem Off Set Feed sebenarnya berawal pada Prime Focus juga, tapi di sini efisiensinya sedikit lebih baik karena blocking berkurang. Selain itu antenna ini relatif lebih ringan dan praktis untuk digelar, misalnya untuk antena stasiun bumi fly-away. Hal yang membuatnya populer adalah karena pengaturan dan penyesuaian isolasi cross-pol jauh lebih mudah dibandingkan dengan antena prime focus feed. Berkenaan dengan desain adalah pada feed support yang harus memiliki kekokohan tertentu, maka ukuran diameter yang dibuat umumnya ialah 1,5 meter sampai 3,8 meter.
  3. Antena Casseigrain, mempunyai dua reflektor, yaitu main reflector (utama) yang berbentuk parabola sedangkan sub-reflektornya berbentuk hiperbola. Feeder ditempatkan di bawah dari cekungan parabola.
  4. Antena Gregorian, mempunyai bentuk hampir sama dengan antena casseigrain, tetapi memiliki pola pantulan yang berbeda. Umumnya sistem antena jenis ini dimanfaatkan untuk antena berukuran 4,6 meter atau lebih. Jika ukuran main reflector lebih kecil dari 4,6 meter, sub-reflector akan mulai memblokir sinyal dan menyebabkan pelemahan, dengan demikian gain berkurang, maka efisiensi menurun.         Kelebihan dari antena ini antara lain adalah aman dan relatif mudah dalam pengaturan isolasi cross-pol untuk memperoleh hasil yang maksimal.

Antena stasiun bumi sesuai fungsinya menangkap serta mengirimkan sinyal ke dan dari satelit sehingga memiliki konstruksi dengan bentuk cekungan parabola untuk mendapatkan penguatan. Dengan kostruksi parabolik maka sinyal satelit yang sangat jauh dapat diterima dengan baik.

Gambar 19. Jenis-jenis Antena (a) Antena Parabola, (b) Antena Horn Reflector, (c) Antana Casseigrain, (d) Antena Gregorian

Memungkinkan LNA dan HPA untuk dipasang di belakang main reflecor, sehingga memudahkan konstruksi dan perawatan.Tipe antena yang umum dipakai di stasiun bumi adalah antena Casseigrain. Antena ini memiliki keunggulan dibandingkan jenis antena lain, yaitu :

  1. Memungkinkan LNA dan HPA untuk dipasang di belakang main reflecor, sehingga memudahkan konstruksi dan perawatan.
  2. Dengan mengoptimasi bentuk reflector utama dan sub-reflector, bisa dicapai efisiensi yang tinggi.

Pondasi dan Pedestal Antena

Main reflector sebuah antenna untuk stasiun bumi, haruslah terpasang pada konstruksi yang cukup kuat untuk tahan segala cuaca, panas, hujan, dan angina sedapat mungkin tidak menyebabkan intalasi antenna tidak mengalami perubahan bergetar apalagi bergoyang. Untuk mejamin hal itu, ada 2 sistem Pedestal yang umum dipergunakan, ialah:

1. Sistem HA dan DEC

Pedestal ini mempunyai 2 Axis atau sumbu putar, ialah sumbu medatar untuk perputaran sudut Hour-Angle, dan sumbu Deklinasi untuk perputaran sudut Declinasi. Sistim ini tidak mempunyai sumbu vertikal.

      catatan : Z = Zenith = arah = titik tertinggi matahari.

Jadi petunjuk sudut/ derajat H-A kea rah satellite tertentu, ialah sekian derajat timur, atau sekian derajat barat.

Bila lokasi Stasiun bumi terletak tepat berada pada katulistiwa, maka sumbu H-A tersebut tidak perlu dijinjitkan, tetapi bila tidak demikian, jadi bila lokasi stasiun ada disebelah utara atau selatan katulistiwa, maka sumbu H-A haruslah dideclanasikan sedikit kearah tergantung di belahan mana (lintang utara atau selatan) letak stasiun buminya.

Contoh : untuk stasiun bumi Anune, pointing pada palapa B2-P telah dihitung dan diketahui adalah H-A = 12,34 derajat barat dan DEC = 1,23 derahat selatan. Dari data tersebut dapatlah dipastikan, bahwa Stasiun Anune tersebut terletak pada belahan bumi katulistiwa, karena sumbu HAnya harus di deklanasikan sedikit kearah selatan = 1,23 derajat. Dan sumbu HA antenna harus diputar agak ke barat = 12,34 deajat ari zenith.

Pada instalasi antena sistem HA/ DEC, satu hal utama yang harus diteliti benar-benar, adalah mana arah utara-selatan yang tepatnya, barulah kita bisa tetapkan pondasi pedestal antenanya. Dengan kata lain, Axis HA harus benar-benar mengarah kearah berikut :

  1. Utara ke selatan, bila lokasi stasiun bumu berada di sebelah utara equator
  2. Selatan ke utara, bila lokasi stasiun bumi berada disebelah selatan equator.

2. Sistem AZ dan EL

Pada Pedestal ini, akan selalu memiliki 2 Axis/ sumbu putar, ialah :

  1. Sumbu Vertikal untuk gerakan/ pengaturan sudut azimuth.
  2. Sumbu Horizontal untuk pengaturan sudut elevasi

Feeder Antena

Feeder antena adalah penghubung antara perangkat luar stasiun bumi (antena) dengan perangkat dalam (HPA dan LNA). Sistem satelit menggunakan sebuah antena untuk mengirim dan menerima sinyal, sehingga diperlukan pemisah atau pembatas antara sinyal pancar dan sinyal terima. Pembatas pancaran dan penerima terletak pada feeder antena. Disamping itu pada feeder antena terdapat polarizer yang mengatur pembagian polarisasi. Pada feeder harus diatur agar rugi-rugi (loss) yang terjadi sekecil mungkin. Pemisah antara arah pancar dan terima menggunakan alat yang disebut diplexer.

Feeder memiliki redaman yang timbul akibat pengaruh jenis bahan yang digunakan untuk feeder. Pada gambar 20, setiap perangkat antena dan feeder didesain sedemikian rupa agar memiliki redaman sekecil mungkin.

Gambar 20. Konstruksi Feeder Antena

Gain merupakan parameter penting dalam karakteristik suatu antena stasiun bumi, karena secara langsung berpengaruh pada daya pancar sinyal pembawa (carrier power) uplink dan downlink.Penguatan Antena (Gain) 

dimana      A   =  daerah aperture antena (m2)

                  λ    =  panjang gelombang radiasi (m)

                  f     =  frekuensi radiasi (Hz)

                  c    =  kecepatan cahaya = 2.997925 x 108 m/s

                  η    =  aperture efficiency antena (η <1)

4.2 Modem

Pada modem ini dilakukan proses modulasi dan demodulasi. Jenis modulasi yang umum dipakai adalah Frequency Modulation (FM) yang lazim digunakan pada sistem transmisi analog dan Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) yang digunakan pada sistem transmisi digital.

Frekuensi pembawa (carrier frequency) yang dipakai pada modulasi adalah frekuensi menengah atau IF (intermediate frequency) 70 MHz dan 140 MHz. Pemilihan IF tergantung bandwidth deviasi dari carrier. Pada sistem FDMA dipakai IF 70 MHz sedangkan pada sistem TDMA digunakan IF 140 MHz.

4.3 Low Noise Amplifier (LNA)

Low Noise Amplifier merupakan perangkat untuk menurunkan level noise dari sinyal yang ditangkap oleh antena. Sinyal yang ditangkap oleh antena stasiun bumi sangat lemah mengingat jarak yang jauh dari satelit sehingga sinyal tersebut tidak dapat langsung diolah serta memiliki level noise yang tinggi sehingga harus dikuatkan terlebih dahulu sampai tingkat yang lebih tinggi, baru kemudian dilewatkan ke down converter.

Pada sistem komunikasi C-band,  umumnya LNA bersama dengan perangkat Up dan Down Converter serta filter BPF (Band Pass Filter) berada dalam satu kotak perangkat yang disebut Low Noise Block (LNB). Pada beberapa sistem tertentu LNA berada satu kotak dengan LNB tetapi terpisah dengan perangkat Up dan Down Converter. Noise identik dengan temperatur, sehingga disebut noise temperature. Untuk menurunkan noise temperature dipakai metoda pendinginan, sehingga prinsip kerja LNA adalah melakukan penguatan pada temperatur yang rendah. Jenis LNA yang banyak dipakai adalah tipe parametric amplifier (paramp) yang memanfaatkan gas helium atau udara biasa.

4.4 Up / Down Converter

Up/ Down Converter adalah perangkat yang berfungsi mengkonversikan frekuensi IF menjadi RF dan sebaliknya, namun pada beberapa sistem komunikasi satelit perangkat ini berfungsi hanya untuk mengkonversikan frekuensi C-Band menjadi IF dan sebaliknya. Pada komunikasi satelit, frekuensi uplink lebih besar dari frekuensi downlink dengan tujuan untuk mencegah interferensi sinyal. Misalnya pada satelit dengan C-band 6/4 GHz, artinya frekuensi uplink 6 GHz dan frekuensi downlink 4 GHz. Karena itu diperlukan perangkat up / down converter untuk mengkonversikan sinyal yang diterima dari satelit (downlink) dan sinyal yang akan dikirimkan ke satelit (uplink).

Gambar 21. (a) Contoh Pengolahan Sinyal Uplink, (b) Contoh Pengolahan Sinyal Downlink

Terdapat dua jenis Up / Down Converter untuk Up / Down Converter yang mengkonversi frekuensi IF menjadi RF dan sebaliknya, yaitu :

  1. Single Converter (konverter tunggal), yaitu melakukan konversi IF ke RF hanya dengan satu kali konversi saja. Konverter ini sederhana karena hanya memiliki satu osilator lokal yang kemudian akan dicampur di rangkaian mixer (pencampur) dengan sinyal RF 4 GHz yang telah melewati LNA menjadi sinyal IF 70 MHz.
  2. Double Converter (konverter ganda), yaitu melakukan konversi dari IF ke RF secara bertahap. Konverter ganda melakukan konversi sinyal dalam dua langkah, dengan selisih frekuensi awal sekitar ratusan MHz dan pada langkah kedua pada 70 Mhz.

4.5 High Power Amplifier (HPA)

High Power Amplifier berfungsi sebagai penguat sinyal RF yang akan dipancarkan ke satelit agar diperoleh penguatan sinyal yang baik mengingat jarak bumi ke satelit yang sangat jauh (36.000 km), tetapi juga level penguatan daya  tersebut tidak melampaui batas yang telah ditentukan di stasiun bumi yang bersangkutan, karena daya pancar yang terlalu besar akan dapat mengganggu stasiun bumi lain.

Ada dua jenis penguat gelombang mikro, yaitu :

  1. Travelling Wave Tube (TWT),  beroperasi dengan lebar band hingga 500 MHz (wideband). TWT memiliki respon frekuensi yang hampir flat (mendatar) di sepanjang pita frekuensinya.
  2. Kliystron, beroperasi pada lebar band 40 MHz (narrowband). Penguat ini dari segi investasi lebih ekonomis dibandingkan TWT karena memiliki catu daya sederhana dengan daya uplink yang lebih kecil dari TWT.

Sinyal RF dari perangkat sebelumnya sangatlah kecil dan harus diperkuat terlebih dahulu untuk kemudian dipropagasikan ke satelit. Penguat biasanya terdiri dari beberapa tahapan penguatan. Sebelum diperkuat oleh HPA, sinyal RF yang sangat kecil diperkuat terlebih dahulu oleh penguat awal, Intermediate Power Amplifier (IPA) yang memakai penguat jenis TWT.

Penguatan akhir sinyal memiliki karakteristik yang berbeda antara single carrier dengan multi carrier. Jika penguat daya diberikan input single carrier, penguat daya tersebut dapat menghasilkan penguatan yang lebih besar karena titik jenuhnya jauh lebih besar dibandingkan dengan input multi carrier.

Pada penguat daya dengan input multi carrier, dapat memunculkan terjadinya frekuensi intermodulasi, yaitu keluarnya frekuensi-frekuensi lain selain frekuensi dasar (frekuensi masukan) yang merupakan jumlah maupun selisih dari kelipatan frekuensi dasar. Misalnya frekuensi carrier masukan adalah f1 dan f2, maka selain f1 dan f2 keluaran lain dari penguat daya adalah (f1+f2), (f1-f2), (2f1-2f2), (2f1-f1) dan masih banyak lagi. Hal ini dikarenakan oleh karakteristik yang tidak linier dari penguat tersebut.

5. Metode Pancaran Satelit

Gambar 22. Mode Pancaran Satelit

Secara umum, setiap satelit terdiri dari 2 pola pancaran, yaitu uplink dan downlink. Namun untuk keperluan yang lebih khusus ada pula satelit yang memiliki pola pancaran crosslink. Berbagai pola pancaran satelit ini dapat dilihat pada gambar 22.

5.1 Uplink Model

Uplink mode pancaran sinyal dari stasiun bumi menuju satelit di luar angkasa. Sinyal yang dipancarkan antar stasiun bumi tidak akan mengalami interferensi karena dikirimkan pada frekuensi yang berbeda, seperti ditunjukkan pada gambar 23. Sinyal ini kemudian ditangkap oleh antena satelit untuk kemudian dikuatkan dan ditransmisikan kembali ke bumi.

Gambar 23. Contoh Mode Pancaran Uplink

5.2 Downlink Model

Downlink adalah pancaran sinyal dari satelit menuju ke bumi. Sinyal ini memiliki frekuensi yang lebih kecil dari dari frekuensi uplink. Pancaran downlink adalah kebalikan dari pancaran uplink.

Gambar 24. Contoh Mode Pancaran Downlink

Untuk satelit dengan frekuensi C-band, frekuensi C-band besarnya sekitar 6 GHz. Pada gambar 24, pancaran downlink diterima oleh antena stasiun bumi untuk kemudian diolah menjadi sinyal baseband.

5.3 Crosslink Model

 Ada kalanya dibutuhkan komunikasi antar satelit. Hubungan ini disebut crosslink yang menggunakan satelit khusus yang disebut intersatellite links (ISLs). Keuntungan dari digunakannya sistem ISLs ini adalah kedua perangkat tranceiver pada satelit dapat langsung saling berhubungan, tetapi konsekuensinya adalah keterbatasan power keluaran pada transmitter dan keterbatasan sensitivitas pada receiver.

6. Jaringan Ekor (Tail Link)

Jaringan ekor adalah jaringan yang menghubungkan stasiun bumi dengan jaringan komunikasi lain di bumi.

Gambar 25. Jaringan Ekor (Tail Link)

Jaringan gelombang mikro analogJaringan ini diseburt juga jaringan teresterial, dapat berupa :

  1. Jaringan gelombang mikro digital
  2. Fiber optik
  3. Kabel coaxial atau tembaga (copper)

Seluruh jaringan teresterial diatas biasanya terhubung ke sentral telekomunikasi (switching).

6.1 Transmisi Gelombang Mikro Terestrial

Transmisi gelombang mikro teresterial menghubungkan stasiun bumi dengan jaringan komunikasi lokal baik sentral telekomunikasi maupun sistem transmisi lainnya, misalnya kabel fiber optik, coaxial maupun kabel tembaga.

Jaringan microwave teresterial dipakai karena memiliki keuntungan sebagai berikut :

  1. Mempunyai lebar pita (bandwidth) yang lebar.
  2. Lebih tahan terhadap gangguan cuaca
  3. Operasi dan pemeliharaan yang relatif mudah
  4. Memiliki biaya operasional yang rendah.

Namun sistem ini memiliki keterbatasan dimana kedua terminal harus line of sight, sehingga memerlukan perencanaan konstruksi yang baik. Karena itu stasiun transmisi gelombang mikro biasa ditempatkan pada bukit atau pegunungan untuk menghindari halangan (obstacles). Gambar 26 menunjukkan stasiun tranmsisi gelombang mikro beserta antena-antenanya.

Gambar 26. Antena Gelombang Mikro Terestrial

Jaringan gelombang mikro menggunakan frekuensi yang sama dengan frekuensi transmisi satelit, yaitu pada level GHz. Penggunaan frekuensi ini berdasarkan rekomendasi CCIR Rec. 384-3. Band frekuensi radio yang digunakan terbagi dalam dua bagian, yaitu band frekuensi atas dan bawah yang masing-masing terdiri dari 8 kanal radio, dengan jarak antar kanal adalah  40 MHz.

6.2 Switching Centre

Switching centre (sentral telekomunikasi) adalah perangkat telekomunikasi yang berfungsi menghubungkan pelanggan (user) dengan pelanggan lainnya (call-setup process). Selain itu dilakukan pula pencatatan data pembicaraan, perhitungan pulsa (billing) serta administrasi pelanggan, misalnya pengesetan fasilitas tambahan seperti call waiting, three party call, dll.

Sentral telekomunikasi terbagi menjadi dua, yaitu sentral manual dan otomatik. Namun sentral manual saat ini sudah tidak lagi dipakai. Sentral otomatik saat ini telah banyak diimplementasikan, khususnya sentral telepon digital. Di Indonesia terdapat beberapa jenis sentral telekomunikasi digital berdasarkan pabrikan pembuatnya (vendor), yaitu Sentral EWSD (Electronic Wahler System Digital) dari Siemens, Jerman, Sentral 5ESS AT&T dari American Telephone and Telegraph, serta Sentral NEAX (Nippon Electronic Automatic eXchange) dari NEC Corp, Jepang. Selain itu terdapat pula beberapa jenis Sentral buatan dalam negeri, misalnya STDIK (Sentral Telepon Digital Indonesia – Kecil) buatan PT. INTI, Bandung. Semua jenis sentral telekomunikasi ini dapat diaplikasikan dalam semua tingkatan (hirarkhi) sentral, dari mulai sentral lokal maupun sentral trunk (tandem).

7. Layanan Menggunakan Komunikasi Satelit

Telah hampir 40 tahun sejak satelit pertama di dunia diluncurkan, sejak saat itu pula berbagai aplikasi satelit dikembangkan. Dan sejak tahun 1964, hampir semua satelit komunikasi berada pada posisi Geostasionary Earth Orbit (GEO). Posisi GEO ini kira-kira berada pada ketinggian 35000 km di atas permukaan bumi. Orbit-orbit pada posisi ini menyederhanakan sistem-sistem operasi dan infrastruktur stasiun bumi. Tiga atau empat satelit GEO dapat menyediakan cakupan pelayanan telekomunikasi untuk seluruh dunia. GEO menjadi sangat padat, karena kemampuan antena stasiun bumi untuk membeda-bedakan antara satelit-satelit tersebut dibatasi oleh ukuran antena. Karena keterbatasan orbit geostasioner ini, beberapa produsen satelit mengajukan usulan untuk memanfaatkan orbit-orbit yang lebih rendah baik Low Earth Orbit (LEO, 1000 km dari bumi) maupun Medium Earth Orbit (MEO, 10000 km dari bumi) untuk menempatkan satelit-satelit komunikasi yang mereka produksi. Masing-masing jenis orbit tersebut memiliki beberapa keuntungan dan kerugian sendiri-sendiri dan ini tergantung pada aplikasi-aplikasi satelit yang akan dikembangkan.

Pada masa yang lalu, aplikasi satelit GEO kebanyakan digunakan untuk komunikasi analog jarak jauh atau penyiaran TV analog. Bersamaan dengan perjalanan waktu, generasi pertama dari sistem DAMA/SCPS digunakan untuk melayani wilayah rute tidak padat. Pada waktu itu pelayanan percakapan telepon dan faksimil merupakan aplikasi paling utama yang digunakan oleh perusahaan telekomunikasi. Perkembangan teknologi baru seperti piranti elektronik digital dan pesawat peluncur satelit telah secara dramatis mengubah penggunaan aplikasi-aplikasi satelit dari aplikasi data kecepatan rendah sampai aplikasi data berkecepatan skala gigabit. Munculnya permintaan-permintaan atas berbagai aplikasi satelit telah mendorong para produsen satelit untuk melaksanakan konsep-konsep baru dan menerapkan teknologi-teknologi yang lebih efektif biayanya seperti improve power (EIRP and linearity), lifetime (lebih dari 15 tahun), serta pemakaian ulang polarisasi dan frekuensi, maupun fleksibilitas muatan.

7.1 Layanan Penyiaran TV, outside broadcasting, Faksimil dan Percakapan Telepon

Pada masa lalu, sistem satelit FSS (Fixed Satellite Service) digunakan untuk pelayanan-pelayanan percakapan telepon, faksimil dan penyiaran TV. Dengan kemajuan teknologi fiber optik dan pengembangan infrastruktur telekomunikasi terestrial seperti kabel bawah laut dan transmisi fiber optik bawah tanah, banyak sistem-sistem satelit itu yang dimanfaatkan sebagai sistem guna mem-backup sistem terestrial. Memang disadari bahwa sistem-sistem terestrial adalah media transmisi paling bagus untuk layanan percakapan telepon dibandingkan sistem satelit ditinjau dari segi kualitas dan ketersediaan lebar pita. Karena alasan tersebut, permintaan-permintaan sistem satelit tumbuh dengan cepat dan menjadi infrastruktur yang populer untuk pelayanan-pelayanan penyiaran TV global dan regional.

Kemajuan teknologi satelit saat ini dan dalam kerangka globalisasi menghadapi era perdagangan bebas, telah mengubah penggunaan satelit dan sekaligus mengubah situasi bisnis satelit. Sistem-sistem satelit FSS menjadi infrastruktur telekomunikasi yang penting guna meningkatkan daya saing suatu negara dan untuk merebut kesempatan-kesempatan bisnis baru dalam menyediakan telekomunikasi global.

Ukuran stasiun bumi saat ini semakin kecil tergantung pada frekuensi yang digunakan. Pada tahun 1975, ukuran antena berdiameter antara 10 – 13 meter atau bahkan lebih, tetapi saat ini ukurannya hanya berdiameter 60 cm atau bahkan kurang. Pada dasarnya kecenderungan pasar satelit sekarang adalah untuk menyediakan pelayanan-pelayanan telekomunikasi langsung ke pelanggan. Parapelanggan dapat menikmati pelayanan percakapan telepon, faksimil ataupun komunikasi data sambil dalam waktu yang bersamaan juga menikmati siaran TV atau radio. Karena keunggulan yang dimiliki sistem satelit FSS seperti misalnya : tidak tergantung pada jarak dan dapat menyediakan layanan untuk semua cakupan wilayah, sehingga sangat menarik bagi negara-negara dengan luas wilayah yang besar, berpulau-pulau dan tingkat kepadatan penduduknya rendah. Dengan demikian sistem satelit FSS sangat layak untuk dipergunakan bagi peliputan peristiwa-peristiwa yang terjadi di luar studio TV atau radio, peliputan seprti ini disebut juga outside broadcasting. Dengan mengirimkan beberapa outside broadcasting van ke daerah-daerah, peristiwa-peristiwa penting yang lokasinya sangat jauh dari studio dapat diliput dan disiarkan ke seluruh nusantara.

7.2 Layanan Multimedia Satelit

Kemajuan-kemajuan teknologi multimedia telah meningkatkan permintaan-permintaan berbagai pelayanan multimedia interaktif jenis baru. Beberapa pelayanan multimedia tersebut antara lain seperti : Image viewers, full motion video players, audio players, high quality document readers. Dalam beberapa kasus, jenis-jenis pelayanan multimedia harus dipilih disesuaikan dengan keterbatasan lebar pita dan permintaan pasar.

Permintaan-permintaan pelayanan multimedia tumbuh dengan pesat, tetapi dalam beberapa kasus ada kalanya sangat sulit untuk memenuhi permintaan tersebut karena kesulitan yang dihadapi dalam menyediakan infrastruktur multimedia. Pengembangan infrastruktur multimedia memerlukan biaya investasi sangat besar dan waktu yang lama. Di negara-negara maju, pengembangan infrastruktur multimedia tidak akan menghadapi berbagai masalah karena mereka biasanya telah memiliki infrastruktur-infrastruktur jaringan telekomunikasi yang telah mapan. Mereka bisa dengan mudah meningkatkan kemampuan jaringan dengan berbagai cara. Sebaliknya kebanyakan negara-negara berkembang masih menitik beratkan pada pengembangan infrastruktur telekomunikasi.

Mereka tidak memiliki dana yang mencukupi untuk diinvestasikan pada jaringan multimedia seperti itu. Sistem satelit multimedia dapat menjadi solusi untuk mengatasi penggunaan biaya investasi yang luar biasa besar, serta masalah kelangkaan pendanaan dan lamanya waktu yang diperlukan untuk proyek tersebut sehingga baik negara maju maupun negara berkembang dapat menyediakan pelayanan-pelayanan multimedia untuk memenuhi permintaan pasar.

Aplikasi-aplikasi satelit multimedia telah dikembangkan sejak sekitar 2 tahun yang lalu. Pada dasarnya pelayanan-pelayanan multimedia dapat dikatagorikan ke dalam aplikasi pasar bisnis dan aplikasi pasar hunian (residential market). Jenis-jenis aplikasi multimedia bisa dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Aplikasi Multimedia

Business Market Residential Market
Video Conferencing
Business Training
Electronic Publisisng
Telecommuting
Industry applications
Telephony, fax, datacom
Tourism, health, Education
Electronic commerce
dll
Movies
Music
Games
Banking
Directory and advertising
Seducation, health, travel
Shopping
Electronic Publising
Telepon, fax, Datacom
dll

Sistem satelit multimedia digunakan tidak hanya untuk pelayanan-pelayanan multimedia seperti yang terlihat pada tabel 3, tetapi juga dapat melibatkan beberapa operator dan provider untuk bergabung dan bekerja bersama pada sistem satelit multimedia antara operator telekomunikasi yang lain seperti: value added service provider, akses internet, provider penyiaran TV atau video. Pada segmen bumi atau sisi terminal VSAT, para pelanggan dapat menggunakan sistem-sistem berikut jika diperlukan: terminal VSAT yang fleksibel dan berkemampuan tinggi (Affordable).

Secara teknis, satelit multimedia menggunakan teknik kompresi video independen (misalnya MPEG I/II) dan mendukung baik point to point maupun broadcast video. Disamping itu, sistem ini memungkinkan untuk transmisi video secara simultan untuk terminal VSAT tertentu, di samping menyediakan sistem video conferencing dua arah dengan kemampuan multipoint dan asymmetric video.

Beberapa sistem satelit multimedia telah dioperasikan dan beberapa di antaranya masih dalam tingkat pengembangan. Sebagai contohnya : JCSATJapan, Koreasat, Thaicom, MeasatMalaysia, Super BirdJapan, Multimedia Asia (M2A)Indonesia, Mabuhay Pilipina. Pada dasawarsa mendatang, sistem satelit multimedia ini akan tumbuh dan menjadi trend dunia di beberapa negara.

7.3 Satelit Direct To Home (DTH)

Televisi telah menjadi bagian yang sangat penting pada kehidupan modern. Secara tradisional, pelayanan penyiaran TV menggunakan transmisi terestrial dan sistem analog langsung ke rumah-rumah. Guna meningkatkan nilai tambah penyiaran TV, beberapa negara memiliki CATV atau Pay TV (televisi berlangganan) untuk mendistribusikan program-program TV menggunakan jaringan kabel fiber optik langsung ke pelanggan.

Dewasa ini ada kecenderungan bahwa para pelaku bisnis penyiaran TV skala global ingin mendistribusikan program-program TV ke seluruh penjuru dunia dalam jangka waktu implementasi yang singkat. Itulah kenapa mereka menggunakan teknologi Direct To Home (DTH) sebagai infrastruktur TV Link untuk mengirimkan beratus-ratus program langsung ke rumah-rumah melalui jaringan satelit.

Ditinjau dari sisi pelanggan, DTH mempunyai beberapa keuntungan, di antaranya : para pelanggan dapat memilih berbagai macam program, berbagai layanan dapat dilayani di manapun dan kapanpun selama masih pada sistem satelit yang sama. Secara umum pelayanan-pelayanan yang ditawarkan oleh para provider meliputi : program-program TV gratis (program lokal, regional, maupun internasional beserta iklan-iklannya), TV pendidikan, Pay TV dan Video on Demand (VOD) atau Pay Per View.

Pengiriman program dalam sistem DTH menggunakan teknologi kompresi video digital, misalnya berbasis program MPEG-II/III dengan kecepatan data bervariasi dari 1,5 sampai 6 Mbps per channel. Pada sisi penerimaan, para pelanggan dilengkapi dengan antena parabola kecil (berdiameter 60 – 180 cm), box antarmuka (receiver dan decoder) ke pesawat penerima TV, serta kartu tayang (smart card) yang berkemampuan untuk mengakses sistem.

Beberapa perusahaan global dan sejumlah negara sekarang telah mengimplementasikan sistem ini, di antaranya : DirectTV fromJapan, Thaicom, Koreasat, Multimedia Asia Indonesia, TelkomVisionIndonesia, MeasatMalaysiadan beberapa provider di Amerika dan di negara-negara Eropa.

7.4 Akses Internet melalui Satelit

Pelayanan Internet tumbuh dengan sangat pesat dan mencakup hampir semua negara di dunia. Menurut Forrester Research, pada pertengahan tahun 1996, 11 juta pelanggan telah berlangganan Internet dan mencapai 52 juta pada tahun 2000. Pada sisi lain, para pengguna sering merasa frustasi karena kecepatan yang lamban dan dibutuhkannya waktu yang lama untuk menunggu manakala mengakses suatu informasi. Masalah-masalah seperti ini bisa menjadi suatu bencana bagi tumbuhnya permintaan di masa depan.

Sistem-sistem satelit dapat menjadi suatu solusi untuk mengatasi masalah-masalah tersebut. Saat ini jenis teknologi satelit telah digunakan untuk aplikasi akses Internet seperti DirectPC di Amerika, Jepang, Kanada, dan beberapa negara di Eropa. Kecepatan akses Internet dapat menggunakan kecepatan yang bervariasi antara 64 Kbps sampai 400 Kbps untuk keperluan down-loading dengan asymmetric IP traffic : transaksi atau file.

Bagi pengguna skala besar, Intranet telah menjadi populer. Intranet adalah jaringan komunikasi bisnis di suatu gedung, berbasis protokol jaringan TCP/IP. Dua karakteristik yang menarik dari Intranet adalah bahwa Intranet bisa dihubungkan dengan Internet, atau bisa juga tidak dihubungkan dengan Internet. Jika Intranet dihubungkan dengan Internet, Intranet harus dilengkapi dengan perangkat lunak ‘firewall’. Dibanding menggunakan jaringan terestrial, Intranet melalui satelit jauh lebih fleksibel dan mudah untuk dikembangkan. Sistem-sistem satelit multimedia mempunyai kemampuan untuk mengirimkan pelayanan-pelayanan akses Internet kepada para pengguna. Dalam beberapa kasus, sejumlah provider jaringan Internet menggunakan sistem satelit konvensional sebagai infrastruktur internet, sebagai contoh: sambungan point to point atau lease line menggunakan terminal VSAT.

7.5 Satellite News Gathering (SNG)

Pelayanan SNG menjadi jenis pelayanan yang populer diantara yang ditawarkan oleh operator-operator satelit. Pelayanan SNG ini menyediakan pada para pelanggannya seperti perusahaan-perusahaan penyiaran TV, pemerintah, untuk memiliki kemampuan yang mobile dalam meliput program-program outdoor dan siaran langsung TV (acara berita dan olahraga) maupun untuk memanfaatkan fasilitas-fasilitas komunikasi pada kondisi tak terduga atau darurat.

Dalam mengirimkan pelayanan-pelayanan SNG, operator-operator satelit dengan cara sederhana menyediakan stasiun bumi portable atau mobile dengan kemampuan sistem audio, percakapan telepon dan video. Satelit-satelit dengan frekuensi-frekuensi pita Ku atau Ka memiliki karakteristik yang fleksibel dan portabel disebabkan karena ukuran terminalVSAT mobile nya relatif kecil dan sederhana. Kebanyakan operator satelit telah melakukan bisnis seperti ini dan permintaan-permintaan akan tumbuh secara berarti, paralel dengan pertumbuhan bisnis penyiaran TV.

7.6 Satellite Video Conferencing

Video conferencing adalah penggunaan peralatan audio dan video untuk menyelenggarakan konferensi dengan orang-orang yang berada pada lokasi berbeda. Sistem pelayanan ini sekarang masih digunakan hanya untuk tingkat yang masih terbatas.Parapengguna saat ini adalah sektor-sektor bisnis dan industri seperti institusi finansial. Sistem satelit multimedia merupakan infrastruktur yang sangat cocok untuk video conferencing dibanding dengan jaringan lain karena tingkat fleksibilitasnya dan kemudahannya untuk dipasang di manapun.

Referensi

Gibson, Jerry D. dkk., Digital Compression for Multimedia,San Francisco : Morgan Kaufmann Publishers Inc., 1998.

Nugroho, Arifin , TELKOM-1 : Satelit Indonesia Generasi Millenium Ketiga di Kawasan Asia-Pasifik, 1999, http://www.elektroindonesia.com/elektro /ut25a1. html.

Roddy, D., Satellite Communications,New Jersey : Prentice Hall, 1989

Roddy, D., Coolean J., Komunikasi Elektronika, Jilid 2 ed 3,Jakarta : Erlangga, 1993.

Sukiswo Ir. Prinsip Sistem Komunikasi Satelit. Teknik Elektro Universitas Diponegoro. 2003.

………, Daftar Satelit SatcoDX TELKOM 1 (108.0E), 2004. http://www.satcodx4. com/1080/bid/.

………, Handbook M-Crypt Student Guide Irdeto Access Training, Irdeto Access, 2000.

………, Handbook Satellite Communication,Geneva : International Radio Consultative Committee, 1988.